Question

為驗(yàn)證DNA的半保留復(fù)制，科學(xué)家設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用含³H標(biāo)記物的培養(yǎng)基處理蠶豆根尖細(xì)胞（2n=12），待其完成一次分裂后移入含有秋水仙素的普通培養(yǎng)液中，再讓細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，通過放射自顯影技術(shù)檢驗(yàn)分裂期細(xì)胞染色體的放射性．據(jù)此實(shí)驗(yàn)分析回答：（秋水仙素作用不影響復(fù)制，但可抑制紡錘體的形成）
（1）實(shí)驗(yàn)所用的細(xì)胞材料最可能取自蠶豆根尖的

 

區(qū)，處理根尖細(xì)胞的³H標(biāo)記物最可能是

 

．
（2）帶上³H標(biāo)記的根尖細(xì)胞移入含有秋水仙素的普通培養(yǎng)基中，連續(xù)分裂兩次，則第二次分裂前期細(xì)胞中有

 

條染色體．如果DNA的半保留復(fù)制假設(shè)成立，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為：第一次分裂中期染色體全部都顯示放射性，其中每個(gè)染色體的兩條染色單體

 

；第二次分裂中期染色體和染色單體的放射性顯示情況是：

 

．
（3）提取處于第二次分裂后期細(xì)胞中的染色體DNA進(jìn)行離心，請(qǐng)參照右圖①②③，在④中標(biāo)出DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置，并在括號(hào)中寫出各自的比例．

Answer 1

考點(diǎn)：DNA分子的復(fù)制

專題：

分析：DNA分子復(fù)制時(shí)，以DNA的兩條鏈為模板，合成兩條新的子鏈，每個(gè)DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，稱為半保留復(fù)制．明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）蠶豆根尖包括根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和成熟區(qū)，但只有分生區(qū)細(xì)胞具有分裂能力．由于細(xì)胞中的DNA和RNA都含有堿基A、G、C，T是DNA特有的，U是RNA特有的，所以處理根尖細(xì)胞的³H標(biāo)記物最可能是T胸腺嘧啶．
（2）由于秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍；又正常蠶豆根尖細(xì)胞中含12條染色體，所以根尖細(xì)胞第二次分裂前期細(xì)胞中有24條染色體．根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)，第一次分裂中期染色體全部都顯示放射性，其中每個(gè)染色體的兩條染色單體一條顯示放射性，另一條沒有放射性；第二次分裂中期染色體和染色單體的放射性顯示情況是染色體只有一半顯示放射性，而顯示放射性的每條染色體只有一條染色單體顯示放射性．
（3）由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以復(fù)制兩次后，含³H標(biāo)記的DNA占

2

8

=

1

4

，不含³H標(biāo)記的DNA占

3

4

．因此，處于第二次分裂后期細(xì)胞中的染色體DNA進(jìn)行離心，DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置為：

故答案為：
（1）分生區(qū)    胸腺嘧啶（或胸腺嘧啶脫氧核苷酸）
（2）24條    一條顯示放射性，另一條沒有放射性    染色體只有一半顯示放射性，而顯示放射性的每條染色體只有一條染色單體顯示放射性
（3）處于第二次分裂后期細(xì)胞中的染色體DNA進(jìn)行離心，DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置為：

點(diǎn)評(píng)：本題考查DNA半保留復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)、識(shí)圖分析能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題的能力，具備設(shè)計(jì)簡單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．