1、1创新设计创新设计微专题微专题8细胞分裂过程中的同位素标记问题细胞分裂过程中的同位素标记问题2创新设计创新设计知识必备知识必备1.DNA分子半保留复制图像及解读分子半保留复制图像及解读3创新设计创新设计2.有丝分裂中核有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析和染色体的标记情况分析有丝分裂过程中有丝分裂过程中DNA复制一次细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图复制一次细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图(以一条以一条染色体为例染色体为例)。4创新设计创新设计由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代分子均由
2、一条亲代DNA链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色链的染色体条数是体条数是02n(以体细胞染色体数为以体细胞染色体数为2n为例为例)。5创新设计创新设计3.减数分裂中核减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析和染色体的标记情况分析在减数分裂过程中，在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结复制一次，细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果果(以一对同源染色体为例以一对同源染色体为例)。6创新设计创新设计由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但由图可以看出，
3、减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四只复制一次，所以四个子细胞中所有核个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。链和一条利用原料合成的子链组成。7创新设计创新设计典例赏析典例赏析1.(2020辽宁大连辽宁大连调研调研)某性原细胞某性原细胞(2n16)的的DNA全部被全部被32P标记，其在含标记，其在含31P的培养基的培养基中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂，下列能正确表示有丝分裂前期中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂，下列能正确表示有丝分裂前期(白色柱状白色柱状图图)和减数第一次分裂前期和减数第一次分裂前期(灰色柱
4、状图灰色柱状图)每个细胞中含每个细胞中含32P的染色单体和核的染色单体和核DNA分子数分子数目的是目的是()8创新设计创新设计解析解析绘制染色体和核绘制染色体和核DNA分子被标记情况，并只以一条染色体上分子被标记情况，并只以一条染色体上DNA分子的标记情分子的标记情况为例，绘制如图况为例，绘制如图(图中线条代表核图中线条代表核DNA分子中的一条链分子中的一条链)。该性原细胞在含该性原细胞在含31P的培养基中进行有丝分裂时，由于的培养基中进行有丝分裂时，由于DNA的半保留复制，有丝分裂前的半保留复制，有丝分裂前期的每条染色体上有两个期的每条染色体上有两个DNA分子，且分子，且DNA分子双链均为一
5、条含分子双链均为一条含31P，另一条含，另一条含32P，故有丝分裂前期含故有丝分裂前期含32P的染色单体和核的染色单体和核DNA分子数目分别为分子数目分别为32和和32；有丝分裂产生的子；有丝分裂产生的子细胞中每个核细胞中每个核DNA分子双链均为一条含分子双链均为一条含31P，另一条含，另一条含32P，子细胞在含，子细胞在含31P的培养基中的培养基中继续进行减数分裂，则减数第一次分裂前期每个细胞中含继续进行减数分裂，则减数第一次分裂前期每个细胞中含32P的染色单体和核的染色单体和核DNA分子分子数目分别为数目分别为16和和16。答案答案A9创新设计创新设计2.(2020成都成都市市调研调研)蚕
6、豆根尖细胞蚕豆根尖细胞(2N12)在含在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是体的放射性标记分布情况是()A.每条染色体的两条单体都被标记每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数的染色体中一条单体被标记只有半数的染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记每条染色体的两条单体都不被标记10创新设计创新设计解析解析DNA复制
7、是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3HT)培养基中完成一个细胞周期，每一个培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含分子都有一条脱氧核苷酸链含3HT，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个DNA分子复制的两个分子复制的两个DNA分子分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含分子的一条链含3HT，如，如下图：下图：答案答案B11创新设计创新设计突破方法突破方法四步法
8、解决细胞分裂中核四步法解决细胞分裂中核DNA和染色体标记问题和染色体标记问题12创新设计创新设计对点小练对点小练1.(2020吉林实验中学模拟吉林实验中学模拟)(1)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中仅有一对同源染色体的两条染色体中仅有一对同源染色体的两条染色体上的上的DNA分子两条链均被分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在被标记，该卵原细胞在被14N的环境中进行减数分裂，那的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有标记的染色单体有_条；减条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有数第二次分裂后期的次级卵母细胞
9、中含有15N标记的染色体有标记的染色体有_条；其产生含条；其产生含有有15N标记的卵细胞的概率为标记的卵细胞的概率为_。(2)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有标记的染色单体有_条；减数第二次分裂后期的次级卵条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有母细胞中含有15N标记的染色体有标记的染色体有_条；其
10、产生含有条；其产生含有15N标记的卵细胞的概率标记的卵细胞的概率为为_。13创新设计创新设计解析解析(1)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中仅有一对同源染色体的两条染色体上的中仅有一对同源染色体的两条染色体上的DNA分子两条分子两条链均被链均被15N标记，该卵原细胞在标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，该过程中的环境中进行减数分裂，该过程中DNA只复制了一只复制了一次，根据次，根据DNA半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体条染色体共共4条染色单体被条染色单体被15N标记。减数第一次分裂结束后，被标记的这一对同
11、源染色体进入标记。减数第一次分裂结束后，被标记的这一对同源染色体进入不同配子。减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开移向细胞两极，故次不同配子。减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开移向细胞两极，故次级卵母细胞中含有级卵母细胞中含有15N标记的染色体有标记的染色体有2条，形成的卵细胞带条，形成的卵细胞带15N标记的概率为标记的概率为100%。(2)某卵原细胞某卵原细胞(2N4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，该过程中的环境中进行减数分裂，该
12、过程中DNA只复制了一次，根据只复制了一次，根据DNA半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体共条染色体共4条染色条染色14创新设计创新设计单体被单体被15N标记。减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，标记。减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被母细胞中所含有的被15N标记的染色体数是标记的染色体数是0或或1或或2
13、，减数第二次分裂后期由于着丝点，减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，分裂，1条染色体形成条染色体形成2条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有含有15N标记的染色体有标记的染色体有0或或2或或4条，其产生含有条，其产生含有15N标记的卵细胞的概率为标记的卵细胞的概率为3/4。答案答案(1)42100%(2)40或或2或或43/415创新设计创新设计2.(2020昆明昆明模拟模拟)用用32P标记了玉米体细胞标记了玉米体细胞(含含20条染色体条染色体)的的DNA分子双链。再将这些分子双链。再将这些细胞转入不含细胞转入不含32P的
14、培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的标记的染色体条数是染色体条数是()A.0条条 B.20条条C.大于大于0条小于条小于20条条 D.以上都有可能以上都有可能16创新设计创新设计解析解析第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，第一次细胞分裂完成后形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有双链均是一条链含有32P，另一条，另一条链不含链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后每条染色体上都是一条染色单体含含32P，一条染色单体不含，一条染色单体不含32P，有丝分裂
15、后期姐妹染色单体分离，如果含，有丝分裂后期姐妹染色单体分离，如果含32P的的20条条染色体同时移向细胞的一极，不含染色体同时移向细胞的一极，不含32P的的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被的子细胞中被32P标记的染色体条数分别是标记的染色体条数分别是20条和条和0条；如果移向细胞两极的条；如果移向细胞两极的20条染条染色体中既有含色体中既有含32P的，也有不含的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体数大于标记的染色体数大于0条小于条小于20条。条。答案答案D17创新设计创新设计3.(2019皖西教育联
16、盟模拟皖西教育联盟模拟)将全部将全部DNA分子的双链经分子的双链经32P标记的雄性动物细胞标记的雄性动物细胞(染色体染色体数为数为2N)置于含置于含31P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是子细胞中的情况。下列推断正确的是()A.若进行有丝分裂，则含若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为染色体的子细胞比例一定为1/2B.若进行减数分裂，则含若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为染色体的子细胞比例一定为1C.若产生的若产生的4个子细胞中的染色体都含个子细胞中的染色
17、体都含32P，则一定进行有丝分裂，则一定进行有丝分裂D.若产生的若产生的4个子细胞中的染色体不都含个子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂，则一定进行减数分裂18创新设计创新设计解析解析细胞连续分裂两次后产生细胞连续分裂两次后产生4个子细胞，可分为两种情况：第一种情况是细胞进个子细胞，可分为两种情况：第一种情况是细胞进行减数分裂，产生行减数分裂，产生4个生殖细胞，此过程中个生殖细胞，此过程中DNA只复制一次，由于只复制一次，由于DNA复制是半保留复制是半保留复制，因此产生的每个生殖细胞中含复制，因此产生的每个生殖细胞中含32P染色体数为染色体数为N，B正确；第二种情况是细胞进正确；第
18、二种情况是细胞进行了两次有丝分裂，行了两次有丝分裂，DNA复制了两次，第一次有丝分裂后，所有染色体中的复制了两次，第一次有丝分裂后，所有染色体中的DNA分子分子均有一条链被均有一条链被32P标记，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分开进入两个细胞，因此标记，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分开进入两个细胞，因此含有含有32P染色体的子细胞比例最少为染色体的子细胞比例最少为1/2，但不一定为，但不一定为1/2，A错误；若产生的错误；若产生的4个子细胞个子细胞中的染色体都含中的染色体都含32P，则一定进行减数分裂，则一定进行减数分裂，C错误；若产生的错误；若产生的4个子细胞中的染色体个子细胞中的染色体不都含不都含32P，则一定进行有丝分裂，则一定进行有丝分裂，D错误。错误。答案答案B19本讲内容结束
