Question

8．蠶豆體細(xì)胞染色體數(shù)為2N=12，用³H標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞DNA，在染色體水平上探究DNA的復(fù)制方式，實(shí)驗(yàn)過程如下：
I．將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有³H的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察染色體的放射情況．
II．當(dāng)DNA分子雙鏈都被標(biāo)記后，再將根移到含有秋水仙素的非放射性培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察染色體的放射情況．
（1）觀察染色體應(yīng)選擇有絲分裂中期時(shí)期的細(xì)胞，秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成，使分開的染色體不能進(jìn)入子細(xì)胞．
（2）在I中，在細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，每條染色體上有放射性的染色單體有2條，每個(gè)DNA分子中，有1條鏈有放射性．在 II中，若觀察到一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體有放射性，則表明該細(xì)胞染色體在無放射性培養(yǎng)基上復(fù)制了2次，含有4個(gè)染色體組．
（3）上述實(shí)驗(yàn)表明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制．

Answer 1

分析 秋水仙素一般可用于單倍體和多倍體育種，其作用機(jī)理為：在有絲分裂前期時(shí)抑制紡錘體的形成，從而使有絲分裂后期染色體著絲點(diǎn)不分裂導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍．
DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制．

解答 解：（1）根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，有絲分裂中期是觀察染色體的最佳時(shí)期．細(xì)胞用秋水仙素處理細(xì)胞時(shí)會(huì)抑制紡錘體的形成，從而使分開的染色體不能移向兩極形成兩個(gè)子細(xì)胞，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍．
（2）由于DNA分子的半保留復(fù)制，Ⅰ中，在根尖細(xì)胞進(jìn)行第一次分裂時(shí)，以沒有標(biāo)記的DNA母鏈為模板，利用³H的胸腺嘧啶核苷作為原料，因此復(fù)制形成的每個(gè)DNA分子中有1條鏈帶有放射性，并且每條染色體上兩條染色單體都帶有放射性．Ⅱ中，開始親代DNA分子雙鏈都被³H標(biāo)記，而后來一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，并且每條染色體上只有一條染色單體又放射性，說明已完成一次有絲分裂且染色體數(shù)目加倍，該細(xì)胞可能處于第二次有絲分裂的前期或中期，因此細(xì)胞染色體已復(fù)制2次，并且含有4個(gè)染色體組．
（3）該實(shí)驗(yàn)表明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制．
故答案為：
（1）有絲分裂中期    抑制紡錘體的形成，使分開的染色體不能進(jìn)入子細(xì)胞
（2）2  1  2  4  
（3）半保留復(fù)制

點(diǎn)評 本題考查了有絲分裂和DNA分子半保留復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記秋水仙素的作用原理；能夠利用DNA復(fù)制的特點(diǎn)解答有絲分裂過程中的染色單體數(shù)、染色體組數(shù)等相關(guān)知識(shí)，具有一定的難度．在解題過程中，考生要注意從題干中獲取解題的關(guān)鍵信息，如“一個(gè)細(xì)胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性”，由此確定該細(xì)胞處于有絲分裂前或中期，并且染色體數(shù)目加倍一次．