Question

現(xiàn)有果蠅的一個精原細胞，將其中的全部核DNA雙鏈用¹⁵N標記，再將該細胞放入不含¹⁵N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，先進行一次有絲分裂，再進行減數(shù)分裂形成8個精子．如圖為減數(shù)分裂過程單個細胞中DNA的數(shù)量變化示意圖，不考慮細胞質(zhì)中的DNA，也不考慮交叉互換，則：

（1）若將有絲分裂得到的兩個子細胞DNA提取出來，經(jīng)密度梯度離心，在試管中的位置應為

 

，若有絲分裂兩次，則離心后在試管中的位置為

 

，這表明DNA復制方式是

 

．
（2）圖中

 

（填字母）時期的每個細胞中肯定有一半的染色體含¹⁵N．
（3）圖中

 

（填字母）時期的每個細胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N．
（4）h時期的所有細胞中，含¹⁵N的細胞占總數(shù)比例為X，e時期一個細胞中，含¹⁵N的脫氧核苷酸鏈占總數(shù)比例為Y，則X、Y大小關系為：X

 

 Y（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）一個精子中含¹⁵N的染色體所占的比例大小范圍為

 

．

Answer 1

考點：DNA分子的復制,有絲分裂過程及其變化規(guī)律,減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的規(guī)律性變化

專題：

分析：分析圖1：圖1為減數(shù)分裂過程單個細胞中DNA的數(shù)量變化示意圖，其中a表示減數(shù)第一次分裂間期；b～d為減數(shù)第一次分裂過程，其中b為前期、c為中期、d為后期；e～g為減數(shù)第二次分裂過程，其中e為前期、f為中期、g為后期．
分析圖2：兩條鏈均標記為¹⁴N的DNA為輕帶DNA；一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N的DNA為中帶DNA；兩條鏈均標記為¹⁵N的DNA為重帶DNA．

解答： 解：（1）某精原細胞中的全部核DNA雙鏈都用¹⁵N標記，再將該細胞放入不含¹⁵N標記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，若進行一次有絲分裂（DNA分子復制了一次），根據(jù)DNA半保留復制特點，兩個子細胞中的所有DNA分子都是一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N，因此將兩個子細胞中的DNA提取出來，經(jīng)密度梯度離心，應全部位于中帶．若有絲分裂兩次（DNA分子復制了兩次），其中有一半DNA分子只含為¹⁴N標記，另一半DNA分子都是一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N，將四個子細胞中的DNA提取出來，經(jīng)密度梯度離心，應一半位于中帶，一半位于輕帶．
（2）精原細胞（全部核DNA雙鏈都用¹⁵N標記）在不含¹⁵N標記的普通培養(yǎng)基中先進行一次有絲分裂，每個子細胞中所有DNA分子都是一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N；再進行減數(shù)分裂，則有一半的DNA分子只含為¹⁴N標記，另一半DNA分子都是一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N．減數(shù)第二次分裂后期，每條染色體只含一個DNA分子，因此減數(shù)第二次分裂后期（g時期），每個細胞中肯定有一半的染色體含¹⁵N．
（3）根據(jù)第（2）題可知，b～g時期的每個細胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N．
（4）減數(shù)分裂產(chǎn)生的8個精子中，至少有4個含有¹⁵N，因此h時期的所有細胞中，含的¹⁵N細胞占總數(shù)比例X至少為

1

2

；e時期一個細胞中，有一半DNA分子只含為¹⁴N標記，另一半DNA分子都是一條鏈標記為¹⁴N，一條鏈標記為¹⁵N，因此含¹⁵N的脫氧核苷酸鏈占總數(shù)比例Y為

1

4

，則X＞Y．
（5）根據(jù)第（2）題可知，減數(shù)第二次分裂后期（g時期），每個細胞中肯定有一半的染色體含¹⁵N，且子染色體分離后隨機向兩級移動，因此精細胞中含有¹⁵N標記的染色體數(shù)目可能有4、3、2或1，因此一個精子中含¹⁵N的染色體所占的比例大小范圍為0～1（0、

1

4

、

1

2

、

3

4

、1）．
故答案為：
（1）全在中帶   中、輕各一半   半保留復制
（2）g 
（3）b～g  
（4）＞
（5）0～1（0、

1

4

、

1

2

、

3

4

、1）

點評：本題結(jié)合曲線圖和離心結(jié)果圖，考查有絲分裂和減數(shù)分裂、DNA分子復制，要求考生識記有絲分裂和減數(shù)分裂不同時期的特點，掌握減數(shù)分裂過程中DNA含量變化規(guī)律，能準確判斷圖中各區(qū)段代表的時期；掌握DNA半保留復制特點，能綜合運用細胞分裂和DNA復制的相關知識答題，有一定的難度．