對于與中心法則有關的同位素標記類試題,常常結(jié)合DNA的復制、有絲分裂、減數(shù)分裂進行考查。解答此類試題,無論用何種元素進行標記,應始終抓住DNA的復制方式為半保留復制,弄清親代DNA、子代DNA的標記與未標記情況(DNA半保留復制得到的子代DNA中含親代鏈的只有2個,且每個DNA均含有子代鏈)。通過繪制分裂圖有助于對相關過程的理解。
如果是有絲分裂(如圖所示),通過繪圖可以直觀地看出,一個細胞經(jīng)過一次有絲分裂,產(chǎn)生了兩個子細胞。每個子細胞和親代細胞一樣都含有相同數(shù)目的染色體,且每個子細胞中的每條染色體上的DNA分子都保留了親代細胞DNA分子的一條鏈。
如果是減數(shù)分裂過程(如圖所示),通過繪圖可以直觀地看出,一個性原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂,產(chǎn)生了四個子細胞。每個子細胞的染色體數(shù)目較性原細胞少了一半,且每個子細胞中的每條染色體上的DNA分子都保留了性原細胞DNA分子的一條鏈。
如果將含有一對同源染色體的精原細胞的兩個DNA分子都用15N標記,并只供給精原細胞含14N的原料,則該細胞進行一次減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個精子中,含15N、14N的精子所占比例依次為
A.100%、0 B.50%、50%
C.50%、100% D.100%、100%
根據(jù)規(guī)律2中圖所示,精原細胞在減數(shù)分裂形成精子的過程中,在減數(shù)第一次分裂前的間期要進行DNA復制,若含有一對同源染色體的精原細胞的兩個DNA分子都用15N 標記,只供給含14N 的原料,則復制后的每條染色體含有兩條染色單體,每條染色單體上的DNA分子的一條鏈含14N 、一條鏈含15N 。經(jīng)減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂形成的四個精子中的每個DNA分子既含14N又含15N。
答案:D
將染色體上全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記的雄性哺乳動物細胞(染色體數(shù)為20)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),細胞只進行一次分裂。下列推斷中正確的是
A.若完成一次減數(shù)分裂,則產(chǎn)生的子細胞中有5對同源染色體,每條染色體都含32P
B.若完成一次有絲分裂,則產(chǎn)生的子細胞中有20條染色體,其中10條含32P
C.若進行減數(shù)分裂,則每個處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞中均含2條Y染色體且都含32P
D.若進行有絲分裂,則處于有絲分裂中期的細胞的染色體上共有40個DNA分子且都含32P
解題時需弄清有絲分裂與減數(shù)分裂的有關過程:一次完整的減數(shù)分裂過程中,DNA只復制一次而細胞分裂兩次;一次完整的有絲分裂過程中,DNA復制一次而細胞也分裂一次。結(jié)合上述規(guī)律1中圖和規(guī)律2中圖所示過程有利于解答此題。減數(shù)分裂結(jié)束,產(chǎn)生的子細胞為生殖細胞,其內(nèi)含的10條染色體中不存在同源染色體,由于DNA的半保留復制,所有染色體都含32P,A錯誤。若完成一次有絲分裂,則產(chǎn)生的子細胞中含20條染色體,且20條染色體都含32P,B錯誤。若進行減數(shù)分裂,則每個處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞中含2條Y染色體或2條X染色體,且都含32P,C錯誤。若進行有絲分裂,則處于有絲分裂中期的細胞的染色體上共有40個DNA分子,且每個DNA分子中都有一條鏈含32P,D正確。
答案:D
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