高中 | 第1节 细胞的增殖 题目答案及解析

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必修一 分子与细胞

第六章 细胞的生命历程

第1节 细胞的增殖

$\rm ^{15}N$ 标记果蝇一个精原细胞($\rm 2N=8$)细胞核中的两对同源染色体上的 $\rm DNA$,然后放在不含$\rm ^{15}N$ 的培养基中培养,让其连续分裂两次。在第二次分裂的中期,细胞中含$\rm ^{15}N$ 的染色单体的条数是$\rm (\qquad)$

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[["D"]]

含有两对同源染色体的精原细胞含有$\rm 4$$\rm DNA$分子,以其中一个$\rm DNA$分子为例分析。如果是有丝分裂:细胞有丝分裂一次,细胞中的$\rm DNA$复制一次。一个被$\rm ^{15}N$标记的$\rm DNA$分子在不含$\rm ^{15}N$的培养基中复制一次形成$\rm 2$$\rm DNA$。根据$\rm DNA$半保留复制特点,这两个$\rm DNA$都是一条链含有$\rm ^{15}N$,一条链不含$\rm ^{15}N$。这$\rm 2$$\rm DNA$分子在不含$\rm ^{15}N$的原料中再复制一次,形成$\rm 4$$\rm DNA$,这$\rm 4$$\rm DNA$分子中,有两个$\rm DNA$是一条链含有$\rm ^{15}N$,一条链不含有,还有两个$\rm DNA$都不含$\rm ^{15}N$

如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂间期$\rm DNA$复制形成的$\rm DNA$分子都含有一条$\rm ^{15}N$的单链和一条不含$\rm ^{15}N$的链,因此减数分裂形成的子细胞中每条染色体都含有$\rm ^{15}N$

一个含有两对同源染色体的精原细胞,用$\rm ^{15}N$标记细胞核中的$\rm DNA$,然后放在不含$\rm ^{15}N$的培养基中培养。第一次复制产生两个细胞,每个细胞中的$\rm 4$$\rm DNA$分子都是一条链是$\rm ^{15}N$,一条链不含$\rm ^{15}N$;第二次有丝分裂时,这两个细胞在有丝分裂间期$\rm DNA$完成复制以后,细胞中的$\rm 4$条染色体,每条染色体上有两条单体,每条单体上有一个$\rm DNA$分子,其中一个$\rm DNA$分子的一条链是$\rm ^{15}N$,一条链不含$\rm ^{15}N$,另一条$\rm DNA$分子的两条链都不含$\rm ^{15}N$。因此,在第二次分裂的中期,每个细胞含$\rm ^{15}N$的染色体单体个数是$\rm 4$个。如果是减数分裂,细胞分裂间期$\rm DNA$复制形成的$\rm DNA$分子都含有一条$\rm ^{15}N$的单链和一条不含$\rm ^{15}N$的链,减数第二次分裂中期染色体数目减半,有$\rm 4$条,所以含$\rm ^{15}N$的染色体单体个数是$\rm 8$个。

故选:$\rm D$

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