例析DNA復制在細胞分裂試題中的考查點-

1、例析DNA復制在細胞分裂試題中的考查點摘要:“DNA 分子的復制”在考試大綱中屬于理解層次,要求能在較復雜的情景中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。本文就DNA復制在細胞分裂試題中的考查點逐一例析,以期開闊思路,提升能力。關(guān)鍵詞:DNA復制;細胞分裂;考查點1.考查染色體放射性標記的情況例1(2010年全國高考山東理綜第7題蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期,然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體的放射性標記分布情況是 ( B A.每條染色體的兩條單體都被標記B.每條染色體中都只有一條單體被標記C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記D.每條

2、染色體的兩條單體都不被標記解析:假設(shè)未標記的根尖細胞的一條染色體表示為(AA, AA表示兩條不含有3H標記的DNA鏈,該染色體復制后在分裂前期、中期可表示為(Aa×(Aa,×表示兩條染色單體連接在一起,a表示新合成的具有3H標記的子鏈,后期染色體則可表示為(Aa,第一次細胞分裂后子細胞中的染色體可以表示為(Aa,在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體可以表示為(AA ×(Aa,即每條染色體中都只有一條單體被標記?？偨Y(jié):未進行放射性標記的某細胞在含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基中,第一次分裂時,前期、中期細胞內(nèi)每條染色體的兩條單體均被標記,后期細胞內(nèi)每條染色體都有

3、標記(其DNA的一條鏈有標記。然后,在不含放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基中進行第二次分裂時,細胞內(nèi)前期、中期每條染色體中有一條單體有標記,而后期細胞內(nèi)只有半數(shù)的染色體具有標記。2.考查某分裂時期有放射性的染色體數(shù)目例2(2006年全國高考北京卷第4題用32P標記了玉米體細胞(含20條染色體的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),在第二次細胞分裂的中期、后期,一個細胞中的染色體條數(shù)和被32P標記的染色體條數(shù)分別是( C A.中期20和20、后期40和10B.中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和20D.中期20和10、后期40和10解析:假定標記的玉米體細胞中的某染

4、色體表示為(AA,AA表示兩條含有32P 標記的DNA鏈,a表示新合成的不具有32P標記的子鏈,在不含32P的培養(yǎng)基中該細胞第一次分裂,染色體復制后在分裂前期、中期可表示為( Aa×(Aa,×表示兩條染色單體連接在一起,后期著絲點分裂后則表示為(Aa,第一次細胞分裂后子細胞中的染色體可以表示為(Aa,接著復制后到第二次細胞分裂的中期其染色體可以表示為(Aa ×(aa,后期著絲點分裂后,一條為(Aa,一條為(aa。因此,在第二次細胞分裂的中期,所有染色體都被標記,后期有一半的染色體被標記,也就是說,在第二次分裂中期和后期被32P標記的染色體條數(shù)分別是20和20?？偨Y(jié)

5、:全部染色體都有放射性標記的某細胞(含有m條染色體在不含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基中,第一次分裂時,前期、中期細胞內(nèi)有標記的染色體為m 條,后期細胞內(nèi)有標記的染色體為2m條(其DNA的一條鏈有標記。第二次分裂時,細胞內(nèi)前期、中期有標記的染色體為m條,而后期細胞內(nèi)具有標記的染色體為m條。3.考查具有放射性的子細胞比例例3現(xiàn)將含有兩對同源染色體且核DNA都已用32P標記的一個細胞,放在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),若該細胞連續(xù)進行4次有絲分裂,則含32P的子細胞數(shù)量最少和最多分別是( B A. 2、16B. 2、8C. 4、8D. 4、16解析:根據(jù)題意,細胞內(nèi)共有4條染色體,DNA雙鏈被標記(共8條鏈,

6、這8條鏈將分布在8個子染色體中。細胞連續(xù)分裂四次,將出現(xiàn)16個子細胞,第一次分裂時產(chǎn)生的兩個子細胞的所有染色體均有放射性,而以后的分裂中,如果帶有放射性的染色體全部進入一個子細胞,則最少有2個細胞含有32P;如果8條標有32P的鏈分別分配到8個子細胞中,則最多8個細胞含有32P?？偨Y(jié):一個細胞中的所有染色體(假定染色體數(shù)目為m上的DNA分子被放射性標記后,經(jīng)過n次細胞分裂,產(chǎn)生的子細胞數(shù)目為2n,帶放射性的染色體總數(shù)為2m,子細胞中帶放射性的比例情況如下:若2n2m,則帶放射性的子細胞最大比例為1(每個子細胞中至少有1條放射性染色體,最小比例為1/2n-1(有放射性的染色體集中分布在2個子細胞

7、中。若2n2m,則帶放射性的子細胞最大比例為m/2n-1(每個子細胞中最多有1條放射性染色體,最小比例為1/2n-1(有放射性的染色體集中分布在2個子細胞中。4.考查突變基因的走向例4(2008年高考天津卷理綜第30題節(jié)選若一個卵原細胞的一條染色體上,-珠蛋白基因編碼區(qū)中一個A替換成T,則由該卵原細胞產(chǎn)生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是。解析:將-珠蛋白基因的兩條鏈表示為BB,同時也將(BB代表其所在的染色體。其中一條鏈的A替換成T,記作b,以b為模板復制出來的基因異常,記作bb,則復制后的該染色體可表示為(bb×(BB,×表示兩條染色單體連接在一起,由于減數(shù)第一次分裂后期同

8、源染色體分離,該染色體進入次級卵母細胞的概率為1/2,由于減數(shù)第二次分裂后期,染色單體分開,染色單體(bb進入卵細胞的概率為1/2,由該卵原細胞產(chǎn)生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是1/4。總結(jié):如果某個基因的一條鏈突變,則復制的基因中一半正常,一半異常。減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離具隨機性,1對同源染色體中的每條染色體移向某一極的概率為1/2。有絲分裂后期染色單體分開后移向兩極時也是隨機的,1對姐妹染色單體中的每條移向某一極的概率為1/2。鞏固:1.(2008年高考四川卷理綜第30題假定體細胞的染色體數(shù)是10,將體細胞放入含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中培養(yǎng),請推測其中一個細胞進行一次DNA 復制后,該細胞分裂后期將有條染色體被標記。2.用32P標記了小鼠一個精原細胞(含40條染色體的DNA分子雙鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),在減數(shù)第二次分裂的中期、后期,被32P標記的染色體條數(shù)分別是。該精原細胞