2023届高三生物一轮复习教案DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题

2.2.2.3  DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题

教学目标：DNA分子半保留复制图像及解读、细胞增殖过程中核DNA和染色体的标记情况分析

重点难点：细胞增殖过程中核DNA和染色体的标记情况分析

教学过程：【知识呈现】一、DNA分子半保留复制图像及解读

二、进行有丝分裂的细胞在细胞增殖过程中核DNA和染色体的标记情况分析

DNA复制一次细胞分裂一次。如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。　　　　　

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DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。

3．进行减数分裂的细胞在分裂过程中核DNA和染色体的标记情况分析

在进行减数分裂之前，DNA复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。

由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。

【演练获得】例题1.用32P标记某植物体细胞(含12条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期一个细胞中染色体携带32P标记的情况是(　　)

A．带有32P标记的DNA分子数与染色体数相同     B．带有32P标记的染色体有6条

C．每条染色体的两条姐妹染色单体均带有32P标记D．每条染色体中带有32P标记的DNA单链为0条或1条

【归纳总结】考查有丝分裂的细胞标记情况分析

【拓展提升】变式1.取一个含有一对同源染色体的受精卵，让其在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次细胞分裂，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一次细胞分裂。下列叙述错误的是

A．第一次细胞分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期在分裂间期

B．第一次细胞分裂结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记

C．第二次细胞分裂的中期，每条染色体中仅有一条单体被标记

D．第二次细胞分裂结束后，每个子细胞中含3H的染色体数目可能不同

【演练获得】例题2.将两条单链均被32P标记的S基因导入某动物的精原细胞中(该细胞不含32P 标记)，选取染色体中插入2 个S基因的精原细胞，再置于不含32P的培养液中培养，得到4 个子细胞，检测子细胞中的标记情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，则下列叙述错误的是(　　)

A．可能出现2个子细胞中含32P，2个子细胞中不含32P的情况

B．可能出现3个子细胞中含32P，1个子细胞中不含32P的情况

C．若4个子细胞中均含32P，则精原细胞一定进行了减数分裂

D．4个子细胞中被标记染色体的总条数最多为4条，最少为2条

【归纳总结】考查减数分裂的细胞标记情况分析

【拓展提升】变式2.不考虑突变和互换，回答下列有关减数分裂的问题。

(1)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝16)中仅有一对同源染色体的两条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有____条；减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_____条；其产生含有15N标记的卵细胞的概率为____________。

(2)某哺乳动物的一个卵原细胞(2N＝8)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15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_____条；减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_________________条；其产生含有15N标记的卵细胞的概率为________。

【演练获得】例题3.若某动物(2n＝8)的一个精原细胞内所有核DNA的核苷酸链均被32P标记，经过两次分裂，下列对所产生的4 个子细胞中被32P标记的核DNA条数的分析(原料不含放射性)，正确的是(　　)

A．若精原细胞进行的是有丝分裂，则每个子细胞中均有2条核DNA被32P标记

B．若精原细胞进行的是减数分裂，则每个子细胞中均有2条核DNA被32P标记

C．若精原细胞进行的是有丝分裂，则每个子细胞中均有4条核DNA被32P标记

D．若精原细胞进行的是减数分裂，则每个子细胞中均有4条核DNA被32P标记      

【归纳总结】考查减数分裂或有丝分裂的细胞标记情况分析

【拓展提升】变式3.将某一经3H充分标记核DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂。下列有关说法正确的是(　　)

A．若进行减数分裂，则子细胞中含3H的DNA分子数为N/2

B．若进行有丝分裂，则子细胞中含3H的染色体数一定为N

C．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组

D．若子细胞中有的染色体不含3H，原因是同源染色体彼此分离

【课后反思】