必修2第二单元第4讲 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
DNA复制相关计算与细胞分裂中的染色体标记问题(微专题)高一生物(人教版2019必修2)
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考向突破
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落实必备知识 强化关键能力 SzLwhห้องสมุดไป่ตู้
5.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链， 再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，完成了两次细胞分裂。下列 有关叙述错误的是 A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染
考点一一 DNA复制相关计算
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动动手：画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过程
亲代
15N
15N
（标出每条链是15N还是14N）
第一代
15N
14N
14N
15N
21
第二代
14N
14N 14N
14N
22
第三代
23
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无论DNA复制多少次，含有15N-DNA分子永远只有 两 个
√C.GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D.IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
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9．(2022·长沙雅礼中学模拟)如图表示某生物的精原细胞在条件X下最终形成了 四个细胞，条件X可能是①精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链 均被15N标记；②精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标 记；③进行减数分裂；④进行有丝分裂。下列有关说法正确的是
S子z 细L w胞h 的所有染色体都含15N。
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必修2第二单元第4讲 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
只有 1/2 的 DNA 分子被 32P 标记。中期时，染色单体没有分
开，而这 2 条没有分开的染色单体上，其中有 1 条被 32P 标记，
导致整条染色体也被 32P 标记。
答案：A
5．将全部 DNA 分子双链经 32P 标记的雄性动物细胞(染色体
数为 2N)置于不含 32P 的培养基中培养。经过连续 3 次细
3．假定某高等生物体细胞的染色体数是 10，其中染色体中的
DNA 用 3H-胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含放射性同
位素的培养液中连续培养两代，则在形成第 2 代细胞的有
丝分裂后期，没有被标记的染色体数为
()
A．5 条
B．40 条
C．20 条
D．10 条
解析
解析：由题目可知，最初被标记的染色体有 10 条，DNA 为双 链，所以被标记的核苷酸链是 20 条，DNA 的复制属于半保留 复制，所以第一次有丝分裂完成后，含有放射性同位素的染色 体就变成了 20 条。又因为培养液中不含有放射性同位素，所 以每条染色体均只有一条链被放射性同位素标记。第二次有丝 分裂后期，染色单体分离，细胞中染色体数目暂时加倍，总数 变成了 40 条，在这 40 条染色体中，被标记的核苷酸链依旧数 量不变，为 20 条，而半保留复制后的核苷酸链不可能再合并 为一体，所以被标记的染色体数还是 20 条。由此可知第 2 代 细胞中没有被标记的染色体数目为 20 条。 答案：C
[演练 3] 用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA
分子双链，再将这些细胞转入不含 32P 的培养基中培养，在第
二次细胞分裂中期、后期及所产生的子细胞中被 32P 标记的染
色体数分别为 A．20、40、20
新教材人教版高中生物必修2 第2章 基因和染色体的关系 精品教学课件(共149页)
4.不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成是否相同？如 果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢？ 提示 不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成是相同的； 如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成不一定相同。
随堂演练 知识落实
1.下列关于减数分裂的叙述，正确的是 A.只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同
三、建立减数分裂中染色体变化的模型
项目
操作
(1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡 皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)
准备 (2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色 体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体
(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构
深化探究 ·解决问题疑难
1.观察蝗虫精原细胞的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？ 提示 因为蝗虫精巢中的精原细胞(染色体数为2n)既进行有丝分裂，又进行减数分裂， 所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。 2.为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料？ 提示 一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数 量。其次是雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ，排出的卵子先在输卵管中发育到减 数分裂Ⅱ的中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看 不到完整的减数分裂。
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2.在减数分裂前及分裂过程中，下列有关染色体变化的叙述，正确的是 A.着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂，染色体数目加倍
√B.在减数分裂前，染色体只复制一次
C.在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体分离 D.细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍 解析 着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，A项错误； 在减数分裂前，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，B项正确； 同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C项错误； 细胞中同源染色体分离并分别进入两个子细胞，使得细胞中染色体数目减半，导致 染色体数目加倍的是着丝粒分裂，D项错误。
高中生物必修二第二章基因和染色体的关系考点剖析
高中生物必修二第二章基因和染色体的关系考点汇总考点一减数分裂过程中相关概念及数量变化2．联会和四分体(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。
该时期已完成复制，染色单体已形成，即一对同源染色体含4条染色单体。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。
3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体，如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。
如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。
(2)曲线模型：考点二比较减数分裂与有丝分裂2. 比较与判断染色体、DNA的变化模型4. 减数分裂中据细胞质分裂情况判断细胞名称5．减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。
例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：6.细胞分裂图像的判断——三看识别法(1)以上判别方法仅适用于二倍体生物。
(2)二倍体生物有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在，而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在。
(3)有丝分裂与减数分裂最本质的差别在于是否有同源染色体的行为或数目变化，有变化即为减数分裂，无变化则为有丝分裂。
(4)有丝分裂过程始终存在着同源染色体，而减Ⅱ则无同源染色体。
萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。
考点三性染色体与伴性遗传XY型性别决定方式：染色体组成（n对）：雄性：n－1对常染色体+ XY雌性：n－1对常染色体+ XX性比：一般 1 : 1常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
2024年人教版高考生物总复习第二部分专题精研课8DNA复制与细胞分裂中染色体的标记问题
解析 减数分裂Ⅱ后期,染色体着丝粒分裂,形成的两条Y染色体,一条含3H, 一条不含3H,随后它们随机移向细胞两极,所以最终形成的精子中可能有1 条含3H的Y染色体,也可能有一条不含3H的Y染色体,A项正确;经过有丝分 裂产生的精原细胞中,每个DNA均为一条链被标记,另一条链未被标记。 精原细胞经过间期DNA复制形成初级精母细胞,初级精母细胞中含3H的染 色体共有40条,B项正确;一个次级精母细胞有0或1或2条X染色体,但由于 初级精母细胞染色体的DNA只有一条链含3H,所以即便在减数分裂Ⅱ后期, 某次级精母细胞中含有两条X染色体的情况下,该细胞也只有一条X染色 体含3H,C项错误;减数分裂Ⅰ完成形成的两个次级精母细胞,每个细胞均含 20条含3H的染色体,减数分裂Ⅱ后期,染色体着丝粒分裂,形成40条染色体, 其中有20条含3H的染色体,20条含3H的染色体,随机分向细胞两极,一个精 细胞可能获得0~20条含3H的染色体,D项正确。
解析 由于DNA分子复制是半保留复制,所以在第1次分裂结束后,全部染色 体均含32P,且每个细胞中含有32P的染色体数为16,A项正确。在第2次分裂 结束后,根据DNA分子半保留复制特点,第1次分裂形成的2个子细胞都含 有32P标记;当细胞处于第2次分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体随机分 开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次细胞分裂 后产生的4个子细胞中,含32P的子细胞可能有2个或3个或4个,B项错误。在 第1次分裂中期,每条染色体含有两条姐妹染色单体,每条染色单体上含有 一个DNA分子,每一个DNA分子一条链含有32P,一条链含有31P,因此全部染 色体均含32P,每条染色体中含有32P的脱氧核苷酸链有2条,C项正确。在第2 次分裂中期,全部染色体均含32P,每条染色体中的四条脱氧核苷酸链中含有 32P的脱氧核苷酸链只有1条,D项正确。
高中生物热点题型(DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题)
4.将某一经3H充分标记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，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列 有关说法正确的是 A.若子细胞中染色体数为2n，则其中含3H的染色体数一定为n B.若子细胞中染色体数为n，则其中含3H的DNA分子数为n/2
√C.若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个 第一步
DNA分子，用竖实线表示含同位素标记
画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色 第二步
体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组ห้องสมุดไป่ตู้和DNA链的 第三步 情况 若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开， 第四步 并进而推测子细胞染色体的情况
(2)若进行减数分裂，则只进行了1次DNA分子的复制，其染色体中的DNA标 记情况如图所示(以1对同源染色体为例)：
由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次， 所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”。
归纳 总结
四步法解决细胞分裂中染色体标记问题
跟踪训练
1.用32P标记某二倍体生物体(含20条染色体)的增殖细胞的DNA分子双链，再
将这些细胞转入不含32P的培养基中培养一段时间后，取出细胞检查其染色
体，发现某细胞染色体条数为40条，且均不含32P，则此细胞正在进行的分
裂至少是第几次分裂
A.第一次
B.第二次
√C.第三次
D.第四次
解析
答案
解析 细胞进行第一次有丝分裂时，形成的子细胞的染色体上的DNA都有 一条链含32P、一条链不含32P；进行第二次有丝分裂时，染色体复制，一条 染色体上的两个DNA分子，一个DNA分子含有32P、一个DNA分子不含有32P， 分别位于2条染色单体上，进入有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目暂 时加倍，细胞中的40条染色体有20条含有32P、20条不含有32P，细胞分裂结 束，子细胞中染色体上含有32P的数目是0～20条，不含有32P的染色体数目是 20～0条，当细胞中不含有32P的染色体数目是20条时，进行第三次有丝分裂 后期不含有32P的染色体数目是40条。
人教版高中生物必修2第二章基因在染色体上课件33张共33张PPT
荧 光 标 记
荧 光 标 记
结论： 一条染色体上有许多个基因
荧 光 标 记
结论： 一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上呈线性排列
五 孟德尔遗传规律的现代解释
五 孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律
五 孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成 对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传 因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同 （孟德尔的解释） 的配子中，随配子遗传给后代。
xWxw × xwY
红眼（雌）
白眼（雄）
XW XWXW
Xw
Xw XwXw
Y XWY
红眼（雄）
红眼（雌）
白眼（雌）
XwY
白眼（雄）
1：
1:
1:
1
用 测交 方法。 5、 进行验证： 假设3中 F1红眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇
xWxw × xwYw
红眼（雌）
白眼（雄）
XW XWXW
Xw
Xw XwXw
Yw XWYw
×野生红眼雄性
假设3
假设2
xwxw
×
xWY
红眼（雄）
xwxw × xWYW
白眼（雌）
白眼（雌）
红眼（雄）
Xw XWXw
红眼（雌）
XW XwY
Y
Xw XWXw
红眼（雌）
XW
YW XwYW
红眼（雄）
白眼（雄）
1：
1
结论：控制眼色的基因在X染色 体上，而Y染色体不含它的等位 基因
把一个特定的基因和一条特定的染 色体联系起来，从而用实验证明了 基因在染色体上。从此，摩尔根成 了孟德尔理论的坚定支持者
DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
小微专题——DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题一、减数分裂与基因重组1．知识梳理1.减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析(1)减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。
(2)有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。
由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。
第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H，即DNA分子为“3H//1H”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“1H//1H”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是0～2n条(体细胞染色体条数是2n)。
2.四步法解决细胞分裂中染色体标记问题画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实第一步线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，并进而推测子第四步细胞染色体的情况2．例题将某精原细胞(2n＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。
下列推断正确的是()A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条C．若这两次分裂为减数分裂，则减Ⅰ中期含14N的染色单体有8条D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N例题剖析：(1)若进行两次有丝分裂，则进行2次DNA分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条染色单体中只有一条染色单体含有15N，DNA分子为“15N//14N”，而另一条染色单体只含有14N，DNA分子为“14N//14N”，在后期时两条染色单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，含有15N的染色体条数是0～8条。
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分子双链，再将这些细胞转入不含 32P 的培养基中培养，在第
二次细胞分裂中期、后期及所产生的子细胞中被 32P 标记的染
色体数分别为 A．20、40、20
( C)
B．20、20、20
C．20、20、0～20
D．20、40、0～20
解析
第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有 8 条染色体
被 32P 标记 A．第 1 次
B．第 2 次
(B )
C．第 3 次
D．第 4 次
[技法归纳] 减数分裂中子染色体标记情况分析 (1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体 为研究对象，如下图：
(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA 只复 制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
(2)规律总结：若只复制一次，产生的子例析] 类型一 有丝分裂中染色体标记情况分析
[演练 1] 果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体
细胞，它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记。如果把该细
胞放在不含 32P 的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在
类型二 减数分裂中染色体标记情况分析
[演练 2] 某高等动物的一个细胞中 DNA 分子的双链
均被 32P 标记(不考虑细胞质 DNA)，将其放在含 31P 的细胞
培养液中培养，正确的是
(A )
A．若该细胞进行有丝分裂，则完成一个细胞周期后产生
的子细胞 100%含有 32P
B．若该细胞进行无丝分裂，则产生的子细胞均不含 32P
C．若该细胞是精原细胞，则其进行减数分裂产生的子细
胞 50%含有 32P
D．若该细胞为精细胞，则其增殖产生的子细胞含 32P
[技法归纳] 利用模型分析子细胞中染色体标记情况 此类问题可通过构建模型图解答，如下图：
类型三 分裂产生子细胞中染色体的标记情况
[演练 3] 用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA
巧用图解突破 DNA 复制与细胞分裂染色体标记问题
[考点图解] 1．DNA 分子复制特点及子 DNA 存在位置与去向
(1)复制特点：半保留复制即新 DNA 分子总有一条链来 自亲代 DNA(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。
(2)2 个子 DNA 位置：当一个 DNA 分子复制后形成两个 新 DNA 分子后，这两个子 DNA 恰位于两姐妹染色单体上，
(1)复制特点：半保留复制即新 DNA 分子总有一条链来 自亲代 DNA(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。
(2)2 个子 DNA 位置：当一个 DNA 分子复制后形成两个 新 DNA 分子后，这两个子 DNA 恰位于两姐妹染色单体上， 且由着丝点连在一起。(如图所示)
(3)子 DNA 去向：在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期， 当着丝点分裂时，两姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极， 此时子 DNA 随染色单体分开而分开。
2．DNA 分子连续复制两次图像及解读
[规律方法] 解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完 成染色体与 DNA 的转换。具体如下：
[技法归纳] 有丝分裂中子染色体标记情况分析
(1)过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：
转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：