Question

12．某研究小組用同位素標記法驗證DNA分子的半保留復制，實驗材料選擇蠶豆根尖 （2n=12）．請根據實驗內容回答有關問題：
（1）該研究需要觀察細胞有絲分裂中期的染色體，為了確定中期持續(xù)的時間，研究者先做了一個預備實驗．
①制作蠶豆根尖細胞的有絲分裂臨時裝片的基本步驟：取材→解離→漂洗→染色→壓片．染色時，應該使用堿性（填“酸性”或“堿性”）染液．
②下表是觀察臨時裝片的三個視野的統(tǒng)計結果．已知蠶豆根尖細胞在適宜條件下進行有絲分裂，細胞周期為11.4h，由此可估算分裂中期經歷的時間為0.6h．

	視野1	視野2	視野3
細胞總數（個）	128	132	139
中期細胞數（個）	8	6	7

（2）實驗步驟一：首先用含³H標記物的培養(yǎng)液處理蠶豆根尖細胞，標記DNA分子的雙鏈，后將這些根尖細胞移入普通培養(yǎng)液（不含放射性元素）中，再讓細胞連續(xù)進行有絲分裂．處理根尖細的³H標記物最可能是胸腺嘧啶脫氧核苷酸．
（3）實驗步驟二：通過放射自顯影技術觀察每次有絲分裂中期染色體的標記情況． 如果DNA分子復制屬于半保留復制，染色體的標記會有三種情況（如圖所示），那么在普通培養(yǎng)液中第一次、第二次、第三次有絲分裂中期，細胞中染色體的標記情況依次是A、B、E（請在下列A-E選項中選擇）．
A、12個a
B、12個b
C、6個a，6個b
D.6個b，6個c
E．b+c=12個，但b和c數目不確定．

Answer 1

分析 1、制作有絲分裂臨時裝片的基本步驟：取材→解離→漂洗→染色→壓片．觀察到的不同時期細胞數目的多少反映出各時期經歷的時間長短．
2、分析圖1，在普通培養(yǎng)液中第一次有絲分裂產生的子細胞的DNA分子中僅有1條鏈被標記，故第二次有絲分裂中期時，每條染色體的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性；在有絲分裂后期時姐妹染色單體分開形成兩條子染色體隨機移向細胞的兩極，即第二次有絲分裂產生的子細胞中具體放射性的染色體數目不能確定；所以在第三次有絲分裂中期的細胞中有的染色體僅有1條染色單體具有放射性，有的染色體無放射性，但二者之和肯定為12．
3、DNA分子復制時，以DNA的兩條鏈為模板，合成兩條新的子鏈，每個DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，稱為半保留復制．

解答 解：（1）①制作蠶豆根尖細胞的有絲分裂臨時裝片的基本步驟：取材→解離→漂洗→染色→壓片．染色時，應該使用龍膽紫或醋酸洋紅液等堿性染液．
②據表格分析，細胞總數的平均值為（128+132+139）÷3=133個，中期細胞數的平均值為（8+6+7）÷3=7個，細胞周期為11.4h，由此可估算分裂中期經歷的時間為$\frac{7}{133}$×11.4=0.6h．
（2）由于細胞中的DNA和RNA都含有堿基A、G、C，T是DNA特有的，U是RNA特有的，所以處理根尖細胞的³H標記物最可能是胸腺嘧啶脫氧核苷酸．
（3）根據題意可知，親代DNA分子雙鏈用³H標記，由于DNA分子為半保留復制，因此親代細胞中染色體經過復制后兩條姐妹染色單體均有標記，如圖a；
第一次有絲分裂結束后產生的子細胞中每條染色體上的DNA分子均有一條鏈被標記，該細胞再經過復制，一條染色體上的兩條染色單體只有一條有標記，如圖b；
由于第二次有絲分裂后期時兩條子染色體隨機移向細胞的兩極，因此第二次分裂結束后產生的子細胞中的具有放射性的染色體的數目不確定，可能是0條，最多可能是12條；該細胞再經過染色體的復制，染色體可能有兩種情況，即圖b和圖c，但是不能確定b、c各自確切的數目，而細胞中的染色體數目肯定是12條，即b+c=12個．
故選：A、B、E．
故答案為：
（1）①解離  堿性    ②0.6
（2）胸腺嘧啶脫氧核苷酸
（3）A、B、E

點評 本題考查有絲分裂的實驗、DNA半保留復制和有絲分裂過程中染色體的行為變化的相關知識，意在考查學生理解所學知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學知識分析問題的能力，具備設計簡單生物學實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析的能力．