Question

蚕豆体细胞染色体数目2N＝12，科学家用³H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：

Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有³H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

Ⅱ.当DNA分子双链都被³H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。

请回答相关问题：

(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是__________________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是_______________________________。

(2)Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表示该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。

(3)上述实验表明，DNA分子的复制方式是___________________________。

(4)DNA复制的特点___________________；条件_______________。

Answer

（1）有丝分裂 抑制纺锤体的形成 （2）2 1 2 4 （3）半保留复制 （4）边解旋边复制 模板、酶、原料、能量

【解析】（1）根尖细胞进行有丝分裂，用秋水仙素处理细胞时会抑制纺锤体的形成，从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞，使细胞染色体数目加倍。（2）由于DNA分子的半保留复制，Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，以没有标记的DNA母链为模板，利用3H的胸腺嘧啶核苷作为原料，因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性，并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性。Ⅱ中，开始亲代DNA分子双链都被3H标记，而后来一个细胞具有24条染色体，并且每条染色体上只有一条染色单体又放射性，说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍，该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期，因此细胞染色体已复制2次，并且含有4个染色体组。（3）该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制。（4）DNA复制的特点边解旋边复制。复制需要满足的条件有模板、酶、原料、能量。

【考点定位】有丝分裂和DNA复制

【名师点睛】DNA分子复制要点总结：

DNA复制的场所

真核细胞：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体

原核细胞：拟核、细胞质(细胞质基质)

DNA复制的条件

模板

亲代DNA的两条链

原料

4种游离的脱氧核苷酸

能量

ATP

酶

解旋酶、DNA聚合酶等

DNA复制的特点

①半保留复制；②边解旋边复制

DNA复制的意义

①遗传信息的传递，使物种保持相对稳定和延续

②由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供了原始的选择材料