DNA复制综合计算题讲解

【例1】现将含有2对同源染色体且核DNA都已用³²P标记的一个细胞，放在不含³²P的培养基中培养，若该细胞连续进行4次有丝分裂，则含³²P的子细胞数量最少和最多分别是

A．2，16

B．2，8

C．4，8

D．4，16

【解析】

试题分析：2对同源染色体有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链，经过4次有丝分裂后形成16个子细胞，因为DNA的半保留复制，8条被标记的脱氧核苷酸链应分别到8个DNA分子中，最多分配到8个子细胞中，最少分配到2个子细胞中，所以B正确，A、C、D错误。

考点：本题考查同位素标记和细胞分裂的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。

【例2】如果将含有1对同源染色体的精原细胞的2个DNA分子都用¹⁵N标记，并只供给精原细胞含¹⁴N的原料，该细胞进行1次有丝分裂后再减数分裂1次，产生的8个精细胞中(无交叉互换现象)，含¹⁵N、¹⁴N标记的DNA分子的精子所占的比例依次是

A．50%、100%      

B．25%、50%

C．25%、100%      

D．50%、50%

【解析】

因为DNA 是半保留复制，该精原细胞含有一对同源染色体，两个DNA分子，所以精原细胞有丝分裂间期进行DNA复制形成的4个DNA分子均含有¹⁵N和¹⁴N，则分裂形成的2个精原细胞中DNA分子含有¹⁵N和¹⁴N。该细胞再进行减数分裂，减数第一次分裂间期形成的初级精母细胞中，8个DNA分子中一半含有¹⁵N¹⁴N，一半含有¹⁴N¹⁴N，且¹⁵N¹⁴N和¹⁴N¹⁴N位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，则形成的次级精母细胞中只含有一条染色体，DNA组成是¹⁵N¹⁴N和¹⁴N¹⁴N，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，则形成的精子中，含¹⁵N占一半，全部含有¹⁴N。答案A

考点：考查DNA复制以及有丝分裂和减数分裂的知识。

【例3】如果将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用¹⁵N标记，并供给¹⁴N的原料，那么该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含有¹⁵N的精子所占的比例为

A. 25%

B. 50%

C. 75%

D. 100%

【解析】

根据DNA分子复制的过程可知，模板链含¹⁵N，原料含¹⁴N，复制一次后，每个DNA分子的两条链，一条含有¹⁵N，另一条含有¹⁴N，因此减数分裂产生的四个精子中，每一个精子中的所有DNA都是一条链含¹⁵N，另一条链含¹⁴N，即所有的精子都含¹⁵N．

故选D．

【例4】某生物细胞有1对同源染色体，将1个用¹⁵N同位素标记了DNA分子的体细胞加入含¹⁴N脱氧核苷酸的培养液中，并在适宜条件下进行同步培养，当细胞经过连续2次有丝分裂后，产生含¹⁵N同位素标记DNA分子的细胞个数不可能为

A、2     B、3     C、4     D、1

【解析】

该细胞有1对同源染色体，有2个DNA分子。当进行第一次细胞分裂时，产生的2个子细胞的DNA分子都是一条单链含¹⁵N，另一条单链含¹⁴N。当进行第二次分裂时，对一个细胞而言，一条染色体上有2个姐妹染色单体，一个染色单体上的DNA为¹⁴N¹⁴N，另一个染色单体上的DNA为¹⁵N¹⁴N。在细胞分裂后期，2个姐妹染色单体分开分别成为2条染色体，随机地向两级移动。由于体细胞含有两条染色体，因此形成的子细胞有以下几种可能：①２个子细胞均为含有¹⁴N¹⁴N与¹⁵N¹⁴N的细胞；②一个子细胞为含有¹⁵N¹⁴N与¹⁵N¹⁴N，另一个子细胞为¹⁴N¹⁴N与¹⁴N¹⁴N。也就是能产生两种情况：一是产生一个含¹⁵N的细胞和一个不含¹⁵N的细胞；二是产生２个含¹⁵N的子细胞。由于第二次分裂是２个细胞的分裂，彼此有几种组合方式。

因此产生以下３种情况：①各产生１个含¹⁵N的细胞，即总共产生２个含¹⁵N的细胞，②各产生２个含¹⁵N的细胞，即总共产生４个含¹⁵N的细胞，③分别产生１个与２个含¹⁵N的细胞，即总共产生含３个¹⁵N的细胞。

【例5】某生物细胞内有1对同源染色体，将200个用¹⁵N同位素标记了DNA分子的体细胞加入含¹⁴N脱氧核苷酸的培养液中，并在适宜条件下进行同步培养（细胞分裂同步进行），某时刻测定培养液中细胞的总数目为1600个．在这1600个细胞中大约有多少个细胞内含有¹⁵N放射性？

A、900    

B、800    

C、700    

D、400

【解析】

根据题意，体细胞只能进行有丝分裂，解题时只需以一个细胞作为分析的样本即可．每个标记的DNA分子中的两条链最终会分布在两个子代DNA分子中，故1个细胞无论分裂多少次，都有两个子细胞中具有标记的DNA分子，后来的这1600个细胞中共有3200个DNA分子，其中含有¹⁵N的DNA共有800个，在全部DNA分子中占1/4．每个细胞中都有2个DNA分子，其中每个DNA不含有¹⁵N的概率都是3/4，所以每个细胞中不含有¹⁵N的概率为9/16，含有¹⁵N的概率当然就是7/16了．故全部1600个细胞中含有¹⁵N的大约有700个．

故选：C