Question

【題目】科學研究表明，在細胞周期中，染色體的兩條姐妹染色單體之間可能發(fā)生部分交換。某同學為了在顯微鏡下能夠觀察到有絲分裂交換這一現(xiàn)象，搜集獲得如下資料，展開了研究：

A.將細胞置于含有BrdU的某種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細胞能不斷增殖。當DNA復制時，BrdU可替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸摻入到DNA的子鏈中。

B．由于摻入BrdU的情況不同，經(jīng)特殊染色后，著色的深淺也不同；在染色單體中，若DNA只有一條單鏈摻有BrdU，則著色深：若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，使DNA雙鏈螺旋程度降低，從而著色淺。

C．將處于不同細胞周期的中期細胞進行常規(guī)制片，經(jīng)特殊染色后．在顯微鏡下可觀察每條染色體的姐妹染色單體的著色情況。

根據(jù)上述資料回答下列問題：

(1) DNA的復制發(fā)生在細胞周期中的____（時期）。若觀察到置于含有BrdU的某種培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞中所有染色體上的兩條姐妹染色單體著色深，則該細胞正處于有絲分裂第___個細胞周期的中期。

(2)有絲分裂第二個細胞周期的中期細胞可觀察到________。

(3)若要觀察有絲分裂中姐妹染色單體是否發(fā)生交換，應選擇第______個細胞周期進行觀察？請描述發(fā)生交換時觀察到的現(xiàn)象_______（填“一”或“二”）。

Answer 1

【答案】分裂間期（或S期） 一 細胞中的所有染色體上的兩條姐妹染色單體一條著色深、一條著色淺 二 染色體上著色深的染色單體中含有著色淺的染色單體片段，著色淺的染色單體中含有著色深的染色單體片段

【解析】

DNA復制方式為半保留復制，同時結合“在染色單體中，若DNA的一條單鏈摻有BrdU，則染色后著色深；若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，則使DNA雙螺旋程度降低，染色后著色淺。”據(jù)此答題。

（1）DNA的復制發(fā)生在細胞周期中的分裂間期，在染色單體中，若DNA的一條單鏈摻有BrdU，則染色后著色深；若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，則使DNA雙螺旋程度降低，染色后著色淺。若觀察到置于含有BrdU的某種培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞中所有染色體上的兩條姐妹染色單體著色深，則該細胞正處于有絲分裂第一個細胞周期的中期。
（2）在顯微鏡下觀察某個細胞，發(fā)現(xiàn)它每個染色體的兩條姐妹染色單體都是其中一條染色較深，另一條染色較淺，說明DNA已經(jīng)復制兩次，即觀察的細胞被固定在第二個細胞周期的中期。
（3）根據(jù)題干信息“在染色單體中，若DNA的一條單鏈摻有BrdU，則染色后著色深；若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，則使DNA雙螺旋程度降低，染色后著色淺。”，若要觀察某個染色體上的兩條姐妹染色單體之間是否發(fā)生交換，通常選擇第二個細胞周期中期的細胞，如果發(fā)生了交換，則會出現(xiàn)染色較深的染色單體里有染色較淺的部分，而對應染色較淺的部位里有染色較深的部分。