Question

现有果蝇的一个精原细胞，将其中的全部核DNA双链用¹⁵N标记，再将该细胞放入不含¹⁵N标记的普通培养基中培养，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂形成8个精子．如图为整个过程单个细胞中DNA的数量变化示意图，不考虑细胞质中的DNA，也不考虑交叉互换，则：

（1）图中

 

（填字母）时期的每个细胞中肯定有一半的染色体含¹⁵N．
（2）图中

 

（填字母）时期的每个细胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N．
（3）m时期的所有细胞中，含¹⁵N的细胞占总数比例为X，j时期一个细胞中，含¹⁵N的脱氧核苷酸链占总数比例为Y，d时期一个细胞中，仅含¹⁴N的DNA占总数比例为Z，则XYZ由大到小依次为

 

．
（4）一个精子中含¹⁵N的染色体所占的比例大小范围为

 

．

Answer 1

考点：有丝分裂过程及其变化规律,减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化

专题：

分析：1、DNA为半保留复制，因此¹⁵N-DNA分子在不含¹⁵N经过一次有丝分裂产生2个DNA（一条链含¹⁵N，另一条链不含¹⁵N）．因此果蝇的精原细胞经过一次有丝分裂后产生的两个子细胞中，每条染色体均有¹⁵N，但是该染色体上的DNA分子有一条链是¹⁴N的．
2、分析图解：图示先进行有丝分裂，在进行减数分裂过程中细胞核中DNA数量变化曲线图，图中，abcde阶段分别表示有丝分裂间、前、中、后、末期，f段表示减数第一次分裂间期，ghi分别表示减一的前、中、后期，jklm分别表示减二前、中、后、末期．

解答： 解：（1）经过一次有丝分裂分裂后产生的两个子细胞中，每条染色体均有¹⁵N，但是该染色体上的DNA分子有一条链是¹⁴N的．因此在完成减一间期复制后，每条染色体上均含有¹⁵N标记，但是一条染色体上的两个DNA分子、四条脱氧核苷酸链中，只有一条链是¹⁵N的，因此在减二后期着丝点分裂后期，将有一半的染色体含¹⁵N，即对应图中的l时期．
（2）由（1）小题分析可知，在f时期之前，每个DNA分子均¹⁵N标记；在l期以前包括l时期，每个细胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N，但是减二末期时，由于细胞中的着丝点分裂，染色体（DNA）平均分配到子细胞中，因此不能确定含有放射性DNA的数目．
（3）由于j时期时，每条染色体上都有一个DNA分子含¹⁵N标记，如果所有标记的DNA分子均进入一个子细胞中，则m时期的所有细胞中，含¹⁵N的细胞占总数比例为至少为一半，即X大于等于

1

2

；j时期一个细胞中，每条染色体上有两个DNA分子，但是两个DNA分子中只有一条脱氧核苷酸链含¹⁵N标记，因此此时含¹⁵N的脱氧核苷酸链占总数比例为

1

4

；d时期表示有丝分裂后期，此时每条染色体上的每个DNA分子均含有¹⁵N，因此一个细胞中，仅含¹⁴N的DNA占总数比例为0．
（4）根据题意可知，一个精子中或许染色体均含¹⁵N，或许染色体均不含¹⁵N，或…，因此可推知一个精子中含¹⁵N的染色体所占的比例大小范围为0～1．
故答案为：
（1）l   
（2）g～k   
（3）Z、Y、X
（4）0～1

点评：本题具有一定的难度，以曲线图的方式考查了减数分裂、有丝分裂过程以及DNA半保留复制的有关知识，意在考查考生的分析能力和理解判断能力，属于考纲中理解、应用层次的考查．