1、1/43/431/4中部，3/4上部161/87/8n2n2/2n中部，12/2n上部2/2n（或1/2n1）12/2n2n11/2n11/2n2.利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的相互关系这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第二种情况是2个细胞是，1个细胞是第三种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。3放射性同位素在生物实验中的应用（1）主要应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。一般常用的标记元素有3H、14C、15N、18O、32P、35S等。（2）归类分析标记某元素，追踪其转移途径。
2、如用18O标记水，光合作用只产生18O2；再用18O标记二氧化碳，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自水，而不是来自二氧化碳。标记特征元素，探究化合物的作用。如在T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。题组一考查DNA的复制1（2018浙
3、江“七彩阳光”联盟）下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述，正确的是（）A培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA主链的基本骨架B将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15NC通过对第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，得出DNA复制的特点为半保留复制D将15N15NDNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将只出现1个条带答案B解析培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成含氮碱基进而形成DNA两条链之间的碱基对，A错误；核糖体中含有RNA，
4、RNA中含有碱基，将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有15N，B正确；通过对亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，C错误；将15N15NDNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心，离心管中将出现轻、重2个条带，D错误。2（2018金丽衢十二校联考）如图所示是研究DNA复制方式的实验，根据这些实验结果进行的推论，正确的是（）菌种：大肠杆菌培养条件与方法：（1）用含15N的培养基培养若干代，使DNA均被15N标记（甲
5、图）。（2）转至14N的培养基培养，每30 min繁殖一代。（3）取出每代DNA样本，并离心分层。A乙是转入14N培养基中复制一代的结果B乙是转入14N培养基中复制二代的结果C出现丁的结果至少需要60minD戊图表示复制三代后不再具有15N标记的DNA答案C解析已知亲本双链都是15N，根据DNA分子半保留复制的特点，子一代都是一条链含14N，一条链含15N，位于试管的中部，如图丙所示，A项错误；子二代形成的四个DNA分子中，两个具有最初的母链，处于中带，还有两个不含15N，位于轻带，如图丁所示，B项错误；出现丁的结果，DNA复制了两次，所以最少经过了60min，C项正确；无论复制多少次，都有两
6、个DNA分子含有15N，D项错误。题组二考查细胞分裂中染色体标记问题3（2017浙江4月选考）若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是（）A每条染色体中的两条染色单体均含3HB每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3HC每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3HD每条染色单体上DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H答案A解析若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二
7、次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H。4（2018邵阳一模）将某一经3H充分标记核DNA的雄性动物细胞（染色体数为2n）置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次正常细胞分裂后。下列有关说法不正确的是（）A若进行有丝分裂，则子细胞含3H的核DNA分子数可能为nB若进行减数分裂，则子细胞含3H的染色体数为nC第一次分裂结束时，子细胞中染色体都含3HD若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离答案D解析“将某一经3H充分标记核DNA的雄性动物细胞（染色体数为2n）置于不含3H的培养液中培养”，若细胞分裂两次，DNA复制两次，则有丝分裂后期，所有染色体一半被标记，一半未被标记，
8、由于分裂成两个子细胞时，染色体的分配是随机的，所以若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数可能为n，A项正确；若进行减数分裂，因为DNA只复制1次，所以子细胞的n条染色体都被标记，B项正确；第一次分裂结束时，因为DNA只复制1次，所以子细胞中染色体都含3H，C项正确；若子细胞中有的染色体不含3H，则该细胞进行的是有丝分裂，不可能出现同源染色体彼此分离，D项错误。题组三考查染色体染色问题5BrdU（5溴尿嘧啶脱氧核苷）与胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似，可与碱基A配对。经吉姆萨染料染色，DNA的一条单链掺有BrdU则着色深，两条单链都掺有BrdU则着色浅。将玉米体细胞（含20条染色体）放入含有BrdU的
9、培养液中培养并用吉姆萨染料染色，则第二次细胞分裂的中期时，一个细胞中染色体的染色情况是（）A全被染成深色B全被染成浅色C每条染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D每个DNA分子中一条链为深色，另一条链为浅色解析在第一个分裂周期中，由于DNA半保留复制的特点，形成的每条染色体的染色单体中的DNA只有一条单链掺有BrdU，所以均染成深色。在第二个分裂周期的中期，每条染色体中含有2个DNA，4条链，含有亲代链是1条，则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU，所以每条染色体的染色单体一条为深色，一条为浅色。6在荧光显微镜下观察被标记的基因型为AaBb的小鼠的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红色、黄色，
10、等位基因B、b被分别标记为蓝色、绿色，两对基因位于两对常染色体上。下列推测不合理的是（）A视野中可以观察到3种不同特征的分裂中期的细胞B初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个C次级精母细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿荧光点，各1个D若产生的精细胞中观察到3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开解析睾丸中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞，其中处于有丝分裂中期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期的细胞都可以观察到，A项正确；初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞，DNA已复制，同源染色体尚未分离，每个初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿荧光点，各2个，
11、B项正确；次级精母细胞是处于减数第二次分裂过程中的细胞，同源染色体已经分离，红与黄、蓝与绿不可能同时出现，C项错误；精细胞中等位基因只有一个，所以正常情况下，荧光点只有两个，若出现了3个荧光点，则最可能是分裂后期有1对染色体未正常分开，D项正确。题组四考查放射性同位素在生物实验中的应用7下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是（）A若小鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H218O，呼出的二氧化碳中也可能含有18OB用32S标记甲硫氨酸，附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能检测到放射性C将某精原细胞中某条染色体上的DNA的一条链用15N进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精细胞
12、中，含15N的精子所占比例为50%D给水稻提供14CO2，体内可以存在14C的转移途径为14CO214C3（14CH2O）解析18O2标记以后放射性元素首先出现在水中，但是水又可以作为反应物，如果水作为反应物，那么放射性元素又可以出现在二氧化碳中，A正确；用32S标记甲硫氨酸，如果是分泌蛋白，附着在内质网上的核糖体将检测到放射性，如果不是分泌蛋白，也可以在游离的核糖体上检测到放射性，B正确；若将该精原细胞的一个DNA分子的一条链用15N标记，由于减数分裂过程中DNA分子只复制一次，且DNA分子的复制方式是半保留复制，所以该细胞减数分裂形成的4个精细胞中有1个含15N，即含15N的精细胞所占的比
13、例为25%，C错误；水稻叶肉细胞吸收14CO2进行光合作用合成葡萄糖，体内可以存在14C的转移途径为14CO214C3（14CH2O），D正确。8荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题：（1）DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶随机切开了核苷酸之间的_键从而产生切口，随后在DNA聚合酶的作用下，以荧光标记的_为原料，合成荧光标记的DNA探针。（2）图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中_键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照_原则，与染色体上的特定
14、基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有_条荧光标记的DNA片段。（3）A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到_个荧光点；在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到_个荧光点。答案（1）磷酸二酯脱氧核苷酸（2）氢碱基互补配对4（3）62和4解析（1）由图1可知，DNA酶使DNA链断裂，作用于相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键；DNA探针的本质是荧光标记的DNA片段，合成原料为脱氧核苷酸。（2）通过热变性，使DNA碱基对之间的氢键断裂，复性
15、时能重新形成氢键，并且遵循碱基互补配对原则，形成杂交DNA分子。两条姐妹染色单体，含有四条模板链，可与四个被标记的DNA探针结合形成4个荧光标记的杂交DNA分子。（3）植物甲（AABB）形成的配子染色体组成为AB与植物乙（AACC）的配子（AC），受精后合子染色体组成为（AABC），又由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，则AABC将会有3条染色体被标记，6条染色单体，可以观察到6个荧光点。AABC减数分裂时，AA两个染色体组可以正常联会，并且同源染色体分离，减数第一次分裂形成的两个子细胞分别获得一个A染色体组，而B染色体组内的没有同源染色体存在，B中的染色体随机进入两个子细胞中
16、，因此其中一个子细胞含有A和B染色体组内2条能被标记的染色体，标记4条染色单体，可以看到4个荧光点；另一子细胞只含有A中1条能被标记的染色体，2条染色单体，可以观察到2个荧光点。浙江“七彩阳光”模拟）蚕豆（6对染色体）根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，然后转入仅含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，再转入仅含2H标记的培养基中继续进行下一个细胞周期。下列有关此时每个细胞中染色体的叙述，错误的是（）A前期时，每个DNA分子都含2H标记B中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记C后期时，每个细胞含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为12
17、D末期时，细胞每一极均有6条染色体含3H标记解析将蚕豆（6对染色体）根尖细胞在含2H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成若干个细胞周期，则蚕豆的DNA都被标记上了2H。再将蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，根据DNA半保留复制的特点，可知，此阶段分裂产生的细胞中DNA的一条链含有放射性2H、另一条链含有放射性3H。然后在含放射性标记2H的培养基中继续分裂至前期，共用着丝粒的两条染色单体的两个DNA分子中，一个DNA含2H、3H，另一个DNA两条链都是2H，即每个DNA都含2H标记，A正确；中期时，每个细胞中都有12个DNA分子含3H标记，B正确；后期时，每个细胞
18、含3H标记的染色体与含2H标记的染色体之比为12，C正确；末期时，细胞每一极含3H标记的染色体可能有012条，D错误。海南单科，15）现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（）A有15N14N和14N14N两种，其比例为13B有15N15N和14N14N两种，其比例为11C有15N15N和14N14N两种，其比例为31D有15N14N和14N14N两种，其比例为31解析将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DN
19、A半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15NDNA和2个14N15NDNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14NDNA和2个14N14NDNA，比例为31，D正确。3成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体，将该小鼠的一个分裂旺盛的未标记的体细胞放入32P标记的培养液中培养，当该细胞进入有丝分裂后期时，下列分析正确的是（）A有80条染色体被32P标记B含有32P标记的染色体占染色体数的1/2C有2组中心体，20对同源染色体D每条染色体上的DNA分子的两条链均被32P标记解析已知成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体，说明体细胞中含有20对同源染色体，40条染
20、色体。将该小鼠的一个分裂旺盛的未标记的体细胞放入32P标记的培养液中培养，根据DNA分子的半保留复制，产生的每一条染色单体上都有一条链含有放射性，所以当该细胞进入有丝分裂后期时，80条染色体都有被32P标记的放射性，A项正确、B项错误；后期有40对同源染色体，C项错误；每条染色体上的DNA分子只有一条链被32P标记，D项错误。4某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到的结果如图1所示；然后加入解旋酶再离心，得到的结果如图2所示。则下列有关分析完全正确的是（）X层全部是
21、含14N的基因W层中含15N标记的胞嘧啶3150个W层与Z层的核苷酸数之比为81X层中含有的氢键数是Y层的1/3ABCD解析根据题意分析可知，X层全部是一条链含14N，另一条链含15N的基因，错误；W层中含15N标记的胞嘧啶为74503150（个），正确；W层与Z层的核苷酸数之比为14271，错误；X层中含有2个DNA分子，Y层中含有6个DNA分子，因此X层中含有的氢键数是Y层的1/3，正确。5如图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是（）A可在培养基中加入3H尿嘧啶用以标记RNAB参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA
22、的转录产物C第0min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制解析尿嘧啶是RNA特有的碱基，可以用3H尿嘧啶标记RNA，A正确；参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物，B正确；在第0 min时，大肠杆菌还没有感染T4噬菌体，所以在大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA，也不会发生其DNA的转录，C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加，和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D正确。6蚕豆根
23、尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记解析由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养至中期时，每条染色体上的两条染色单体中，都只有一条染色单体的DNA分子有放射性。7在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA（相对分子质量为a）
24、和15NDNA（相对分子质量为b）。将在15N培养基上生长的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（和），用离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述正确的是（）A代细菌DNA分子中两条链都是14NB代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的C预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D上述实验代代的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制解析代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A项错误；代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部（4个）DNA分子的，B项错误；由于1个含有14N的DNA分子的相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为1个含有15N的DNA分子
25、的相对分子质量为b，则每条链的相对分子质量为将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含15N的，14条是含14N的，因此总相对分子质量为214b7a，所以每个DNA分子的平均相对分子质量为，C项正确；实验代代的结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制，通过对亲代、代、代大肠杆菌DNA进行密度梯度离心，对比分析才可得出DNA的复制方式为半保留复制，D项错误。8取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个
26、数所占比例不可能是（）A1B.C.D.解析细胞分裂过程中先进行DNA复制。方式是半保留复制。图示辨析如下：可以看出，最后形成的4个子细胞有3种情况：，第二种情况是2个细胞是9将某精原细胞核中所有DNA分子的两条链都标记上放射性15N，然后放在含14N的培养基上进行培养，分裂成4个子细胞，4个子细胞中含有放射性的情况是（）A若为有丝分裂则含放射性的子细胞为2个或3个或4个，若为减数分裂则含放射性的子细胞为4个B若为有丝分裂则含放射性的子细胞为2个，若为减数分裂则含放射性的子细胞为4个C若为有丝分裂则含放射性的子细胞为2个或3个或4个，若为减数分裂则含放射性的子细胞为2个或3个或4个D若为有丝分裂
27、则含放射性的子细胞为2个，若为减数分裂则含放射性的子细胞为2个或3个或4个10日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成的，另一条子链不连续即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析
28、回答：（1）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸。（2）将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是_。（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量，但能_。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中GC的比例越高，需要的解链温度越高的原因是_。（4）图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是_。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是_。答案（1）5200（2）标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中检测到放射性（3）降低反应所需要的活化能在DNA分子中A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，DNA分子中GC的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定（4）短链片段连接形成长片段在实
