Question

将细胞置于含有BrdU的某种培养基中培养，细胞能不断增殖．当细胞的DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DNA的子链中．将处于不同细胞周期的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后，在显微镜下观察每条染色体的姐妹染色单体的着色情况．由于掺入BrdU的情况不同，着色的深浅也不同：在染色单体中，若DNA只有一条单链掺有BrdU，则着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，使DNA双链螺旋程度降低，从而着色浅．请分析回答：
（1）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，则该细胞正处于第

 

 个细胞周期的中期．
（2）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅，则该细胞正处于第①

 

 个细胞周期的中期．判断的理由是②

 

（3）科学研究表明，在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换．若用显微镜观察，如何判断姐妹染色单体已发生了部分交换？

 

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Answer 1

考点：DNA分子的复制,细胞有丝分裂不同时期的特点

专题：

分析：从题中可以看出BrdU可以替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA的复制，参与的越多，不能互补的区域也就越多，染色的程度也就越低．

解答： 解：（1）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，说明在染色单体中的DNA都只有一条单链掺有BrdU，所以该细胞正处于第一个细胞周期的中期．
（2）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅，说明这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU，所以该细胞正处于第二个细胞周期的中期．
（3）如果在显微镜下观察到染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段，则说明染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换．
故答案为：
（1）一 
（2）①二     ②这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU
（3）染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段

点评：本题考查DNA分子复制的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．