微专题6　DNA复制与细胞分裂中染色体标记的问题

微专题6DNA复制与细胞分裂中染色体标记的问题

有丝分裂中染色体标记情况分析1.

过程分析2.

规律总结（1）标记染色体总数（注：体细胞染色体为2n条）第一次有丝分裂中期第一次有丝

分裂后期第二次有丝

分裂中期第二次有丝分裂后期15N标记的染色体数2n4n2n2n15N标记的染色单体数4n02n0①第一次分裂：第一次有丝分裂后，每一个细胞的每一条染色体都含有标记。②第二次分裂：进行两次有丝分裂后，形成的所有染色体中会有一半被标记。（2）含标记染色体的细胞数1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记

的染色体。（3）每个细胞中含标记染色体数1个细胞经两次有丝分裂后，每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。

1.

（2025·河南郑州模拟）洋葱根尖细胞在含3H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完

成一个细胞周期。下列叙述正确的是（

）A.

第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂前期B.

第一个细胞周期结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C.

第二个细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记D.

一个细胞完成两个细胞周期后，产生的含3H的子细胞数为1或2或3或4√解析：第一个细胞周期中，细胞内放射性迅速升高是由于DNA分子复制，因此发生在细胞分裂前的间期，A错误；第一个细胞周期后，每个DNA分子都含有放射性，因此每个子细胞中的染色体都含有放射性，B错误；第二个细胞周期中，间期染色体复制，一条染色体上的两个染色单体上的DNA分子只有一个DNA分子含有放射性，因此细胞周期的分裂中期，每条染色体中仅有一条单体被标记，C正确；完成2个细胞周期后，随着姐妹染色单体分开，随机进入两个子细胞，所以子细胞中有放射性的个数至少有2个，最多有4个，D错误。2.

（2025·河南洛阳模拟）选取大蒜（2n＝16）的一个根尖细胞放在含32P

的培养液中培养，待其完成两次细胞分裂后进行统计。下列叙述正确的是

（

）A.

可能有两个细胞中含32P，两个细胞中不含32PB.

可能每个细胞中既有含32P的染色体，也有不含32P的染色体C.

可能有两个细胞中的核DNA分子的两条链都含有32PD.

所有细胞中含32P的染色体均占染色体总数的3/4√解析：由于DNA分子复制的特点是半保留复制，经过一次细胞分裂后每个核DNA分子中一条链含32P，另一条链不含32P，形成的两个子细胞中都含有32P；第二次细胞分裂前的间期DNA分子复制完成后，每个细胞中有一半的核DNA分子的两条链均含32P，另一半的核DNA分子只有一条链含32P；在第二次有丝分裂末期，两条链均含32P的DNA可能进入同一个子细胞，这样的子细胞最多会有两个，C正确，A、B、D错误。

减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析1.

过程分析2.

规律总结由图可以看出，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。

3.

（2025·河北唐山模拟）某动物（2N＝4）的一个精原细胞所有核DNA

分子的一条链被32P标记，另一条链无放射性标记。将该细胞放在不含放射

性的培养液中完成减数分裂，得到4个精细胞。下列有关这4个精细胞放射

性含量及其原因的分析，错误的是（

）A.

若只有1个精细胞有放射性，可能是减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体移向

同一极B.

若只有2个精细胞有放射性，可能是减数分裂Ⅱ后期2个次级精母细胞含

有32P标记的2条染色体均移向同一极C.

若只有3个精细胞有放射性，可能是减数分裂Ⅱ后期1个次级精母细胞含

有32P标记的2条染色体移向同一极D.

若4个精细胞均有放射性，可能是减数分裂Ⅰ前期一对同源染色体发生了

互换√解析：一个精原细胞经过分裂形成4个精细胞，说明该精原细胞经过一次完整的减数分裂，DNA复制一次，即从

（虚线表示32P标记）变成

，若减数分裂Ⅰ后期有一对同源染色体移向同一极，两个次级精母细胞都含放射性，所以至少有2个精细胞有放射性，A错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，得到的两个次级精母细胞中都有一条姐妹染色单体含有32P标记，正常情况下减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，得到的四个精细胞中含有标记的情况有三种：若只有2个精细胞有放射性，可能是减数分裂Ⅱ后期2个次级精母细胞中含有32P标记的2条染色体均移向同一极；若只有3个精细胞有放射性，可能是减数分裂Ⅱ后期1个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体移向同一极；若4个精细胞均有放射性，可能是减数分裂Ⅰ前期一对同源染色体发生了互换，B、C、D正确。4.

（2025·安徽芜湖模拟）将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞

（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过连续减数分裂后

产生4个子细胞。下列有关推断正确的是（

）A.

减数分裂Ⅰ后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条B.

减数分裂Ⅱ后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条C.4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例为1/2D.4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为1√解析：减数分裂Ⅰ后期只有20条染色体，1个细胞中被32P标记的染色体为20条，A错误；减数分裂Ⅱ后期，同源染色体已分离，着丝粒分裂，所以1个细胞中被32P标记的染色体为20条，B错误；减数分裂，DNA只复制一次，细胞经过连续两次分裂后产生4个子细胞，含32P染色体的子细胞比例一定为1，C错误，D正确。

先有丝分裂后减数分裂中染色体和核DNA的标记情况分析1.

过程图解（选取一对同源染色体）2.

标记情况分析（1）前提：假设有一个细胞，含有2n条染色体，DNA母链都被同位素标

记，之后形成的子链都不含有同位素标记。（2）有丝分裂：先进行一次有丝分裂后，每一个细胞的每一条染色体都

含有标记。（3）减数分裂Ⅰ：减数分裂Ⅰ同源染色体分离，产生的子细胞中每一条染色

体都有标记。（4）减数分裂Ⅱ：减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离，形成的染色体随机移向

细胞的两极，故结果如下：被标记细胞数4～8（可以是之间的任一整数，包括4和8）细胞中被标记染色体数0～n（可以是之间的任一整数，包括0和n）

5.

（2024·浙江6月选考18题）某二倍体动物（2n＝4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（

）A.

该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组C.

形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换D.4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P√解析：图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图可知，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期（着丝粒分裂），因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4个染色单体，其中有2个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。6.

（2025·湖北宜昌模拟）将两条单链均被32P标记的M基因导入某动物

（2n＝4）精原细胞中（假定该精原细胞DNA不含32P），选取插入2个M

基因且位于非同源染色体上的精原细胞，再置于不含32P的培养液中培养，

得到4个子细胞，检测子细胞中的情况。若不考虑变异，则下列叙述正确

的是（

）A.

若某个子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂B.

若某个子细胞中有2条染色体含32P，则一定进行减数分裂C.

若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，则一定进行有丝分裂D.

若4个子细胞中，含有32P的染色体数分别是0、1、1、2条，则一定进行

有丝分裂√解析：被标记的DNA单链有2条，经过复制，则有4个DNA含有32P标记，分裂得到4个细胞。若进行1次有丝分裂得到2个细胞，则每个细胞中都有2个DNA的一半单链带有32P标记，再进行一次有丝分裂，由于半保留复制，可以形成4个DNA，其中只有2个带有32P标记，分开时姐妹染色单体随机分配到两极，故形成的4个细胞可能含有0～2条带标记的染色体。而若进行的是减数分裂，则得到4个各含1条带标记染色体。若某个子细胞