Question

13．蠶豆體細胞染色體數(shù)目2N=12，科學(xué)家用³H標(biāo)記蠶豆根尖細胞的DNA，可以在染色體水平上研究真核生物的DNA復(fù)制方式．實驗的基本過程如下：
Ⅰ．將蠶豆幼苗培養(yǎng)在含有³H的胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況．
Ⅱ．當(dāng) DNA分子雙鏈都被³H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)一段時間后，觀察細胞分裂中期染色體的放射性情況．
請回答相關(guān)問題：
（1）秋水仙素能使部分細胞的染色體數(shù)目加倍，其作用的機理是抑制紡錘體的形成．
（2）Ⅰ中，在根尖細胞進行第一次分裂時，每一條染色體上帶有放射性的染色單體有2條，每個DNA分子中，有1條鏈帶有放射性．
Ⅱ中，若觀察到一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性，則表明該細胞的染色體在無放射性的培養(yǎng)基上復(fù)制2次，該細胞含有4個染色體組．

Answer 1

分析 1、秋水仙素一般可用于單倍體育種和多倍體育種，其作用機理為：在有絲分裂前期時抑制紡錘體的形成，從而使有絲分裂末期細胞不能一分為二，導(dǎo)致細胞中染色體數(shù)目加倍．
2、DNA分子復(fù)制的特方式為半保留復(fù)制．

解答 解：（1）秋水仙素的作用原理：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子細胞，使細胞染色體數(shù)目加倍．
（2）由于DNA分子的半保留復(fù)制，Ⅰ中，在根尖細胞進行第一次分裂時，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，而后來一個細胞具有24條染色體，并且每條染色體上只有一條染色單體有放射性，說明已完成一次有絲分裂且染色體數(shù)目加倍，該細胞可能處于第二次有絲分裂的前期或中期，因此細胞染色體已復(fù)制2次，并且含有4個染色體組．
故答案為：
（1）抑制紡錘體的形成       
（2）2   1   2   4

點評 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，要求考生能夠識記秋水仙素的作用原理；能夠利用DNA復(fù)制的特點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，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“一個細胞具有24條染色體，且二分之一的染色單體具有放射性”，由此確定該細胞處于有絲分裂前或中期，并且染色體數(shù)目加倍一次．