Question

現(xiàn)有果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞，將其中的全部核DNA雙鏈用¹⁵N標(biāo)記，再將該細(xì)胞放入不含¹⁵N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，先進(jìn)行一次有絲分裂，再進(jìn)行減數(shù)分裂形成8個(gè)精子．如圖為整個(gè)過程單個(gè)細(xì)胞中DNA的數(shù)量變化示意圖，不考慮細(xì)胞質(zhì)中的DNA，也不考慮交叉互換，則：

（1）圖中

 

（填字母）時(shí)期的每個(gè)細(xì)胞中肯定有一半的染色體含¹⁵N．
（2）圖中

 

（填字母）時(shí)期的每個(gè)細(xì)胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N．
（3）m時(shí)期的所有細(xì)胞中，含¹⁵N的細(xì)胞占總數(shù)比例為X，j時(shí)期一個(gè)細(xì)胞中，含¹⁵N的脫氧核苷酸鏈占總數(shù)比例為Y，d時(shí)期一個(gè)細(xì)胞中，僅含¹⁴N的DNA占總數(shù)比例為Z，則XYZ由大到小依次為

 

．
（4）一個(gè)精子中含¹⁵N的染色體所占的比例大小范圍為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有絲分裂過程及其變化規(guī)律,減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的規(guī)律性變化

專題：

分析：1、DNA為半保留復(fù)制，因此¹⁵N-DNA分子在不含¹⁵N經(jīng)過一次有絲分裂產(chǎn)生2個(gè)DNA（一條鏈含¹⁵N，另一條鏈不含¹⁵N）．因此果蠅的精原細(xì)胞經(jīng)過一次有絲分裂后產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞中，每條染色體均有¹⁵N，但是該染色體上的DNA分子有一條鏈?zhǔn)?SUP>14N的．
2、分析圖解：圖示先進(jìn)行有絲分裂，在進(jìn)行減數(shù)分裂過程中細(xì)胞核中DNA數(shù)量變化曲線圖，圖中，abcde階段分別表示有絲分裂間、前、中、后、末期，f段表示減數(shù)第一次分裂間期，ghi分別表示減一的前、中、后期，jklm分別表示減二前、中、后、末期．

解答： 解：（1）經(jīng)過一次有絲分裂分裂后產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞中，每條染色體均有¹⁵N，但是該染色體上的DNA分子有一條鏈?zhǔn)?SUP>14N的．因此在完成減一間期復(fù)制后，每條染色體上均含有¹⁵N標(biāo)記，但是一條染色體上的兩個(gè)DNA分子、四條脫氧核苷酸鏈中，只有一條鏈?zhǔn)?SUP>15N的，因此在減二后期著絲點(diǎn)分裂后期，將有一半的染色體含¹⁵N，即對(duì)應(yīng)圖中的l時(shí)期．
（2）由（1）小題分析可知，在f時(shí)期之前，每個(gè)DNA分子均¹⁵N標(biāo)記；在l期以前包括l時(shí)期，每個(gè)細(xì)胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N，但是減二末期時(shí)，由于細(xì)胞中的著絲點(diǎn)分裂，染色體（DNA）平均分配到子細(xì)胞中，因此不能確定含有放射性DNA的數(shù)目．
（3）由于j時(shí)期時(shí)，每條染色體上都有一個(gè)DNA分子含¹⁵N標(biāo)記，如果所有標(biāo)記的DNA分子均進(jìn)入一個(gè)子細(xì)胞中，則m時(shí)期的所有細(xì)胞中，含¹⁵N的細(xì)胞占總數(shù)比例為至少為一半，即X大于等于

1

2

；j時(shí)期一個(gè)細(xì)胞中，每條染色體上有兩個(gè)DNA分子，但是兩個(gè)DNA分子中只有一條脫氧核苷酸鏈含¹⁵N標(biāo)記，因此此時(shí)含¹⁵N的脫氧核苷酸鏈占總數(shù)比例為

1

4

；d時(shí)期表示有絲分裂后期，此時(shí)每條染色體上的每個(gè)DNA分子均含有¹⁵N，因此一個(gè)細(xì)胞中，僅含¹⁴N的DNA占總數(shù)比例為0．
（4）根據(jù)題意可知，一個(gè)精子中或許染色體均含¹⁵N，或許染色體均不含¹⁵N，或…，因此可推知一個(gè)精子中含¹⁵N的染色體所占的比例大小范圍為0～1．
故答案為：
（1）l   
（2）g～k   
（3）Z、Y、X
（4）0～1

點(diǎn)評(píng)：本題具有一定的難度，以曲線圖的方式考查了減數(shù)分裂、有絲分裂過程以及DNA半保留復(fù)制的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析能力和理解判斷能力，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查．