“染色体中ＤＮＡ复制图解法”应用案例

郑英卫

在历年高考试题中，结合同位素标记法，考查细胞分裂过程中某时期或某细胞中被标记(或未标记)的染色体比例的题目一直是学生失分较多的题目。“染色体中DNA复制图解法”是解决这类题目的行之有效的方法。下面结合2个案例来说明“染色体中DNA复制图解法”在这类题目的巧妙应用。

1“染色体中DNA复制图解法”图例说明

1，1复制前或着丝点分裂后一条染色体含一个DNA分子

图中每个矩形框代表复制前或着丝点分裂后的一条染色体，框内两条线代表一个双链DNA分子。实线代表15N(或32P)标记的DNA单链，虚线代表未被15N(或32p)标记的DNA单链(含14N或31P的DNA单链)。

1，2复制后到着丝点分裂前一条染色体含两个DNA分子

图2中每两个矩形框通过一个圆连接在一起代表复制后到着丝点分裂前的一条染色体。圆代表着丝点，每个矩形框代表一条染色单体，框内两条线代表一个双链DNA分子。实线代表15N(或32P)标记的DNA单链，虚线代表未被15N(或32P)标记的DNA单链(含14N或31P的DNA单链)。

2“染色体中DNA复制图解法”应用案例

【例1】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，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被32P标记的染色体数是()

A，0条 B，10条

c，20条 D，40条

解析：玉米体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂过程中，每条染色体的行为都是独立的，而且是一致的。因此用一条染色体的变化就能体现有丝分裂过程中染色体的变化特点，则题目中玉米体细胞两次有丝分裂过程中染色体和DNA的标记情况可用图3解析如下。

由图3可知，第二次分裂后期，一条染色体着丝点分裂后形成的两条染色体，一条被标记(其实质是该染色体的DNA分子上有一条链被标记)，另一条未标记，各占一半。由于有丝分裂过程中每条染色体的变化都相同，玉米体细胞中含20条染色体，在第二次分裂后期，一个玉米细胞中共有40条染色体，则被标记的染色体是20条。答案选c。

变式1：用32P标记了玉米体细胞(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，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被。zP标记的染色体条数分别是(

)

A，中期20和20、后期40和20

B，中期20和10、后期40和20

c，中期20和20、后期40和10

D，中期20和10、后期40和10

答案：A。

【例2】果蝇一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，在正常情况下，其减数分裂形成的精子中，含有15N的精子数占()

A，1／16 B，1／8

C，1／4 D，1／2

解析：减数分裂过程中，同源染色体要发生联会和分离现象，因此要体现减数分裂过程中染色体中DNA的变化，至少要画出一对同源染色体。果蝇中一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，即果蝇4对同源染色体中有3对未标记(画图时可略去)，另一对同源染色体中有一条染色体上DNA分子用15N标记，则该精原细胞进行正常减数分裂形成精细胞时，染色体和DNA的标记情况可用图4解析如下。

结合图4分析，观察产生的4个精细胞，答案选D。

变式2：若一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子用15N标记，该细胞经正常减数分裂产生的4个精细胞中，含标记DNA分子的精细胞所占的比例为()

A，25％ B，50％

C，75％

D，100％

答案：D。