Question

科学研究表明：在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体在相同的位置上可能发生部分交换．某同学为了在显微镜下观察这一现象，便进行研究．收集的资料如下：
Ⅰ．将细胞置于含有某种BrdU的培养基中培养，细胞能不断增殖．当DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DNA子链中．
Ⅱ．由于BrdU掺入的情况不同，经特殊染色后，着色的深浅也不同．在染色单体中，若DNA的一条单链掺有BrdU则染色后着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，则使DNA双螺旋程度降低，染色后着色浅．
Ⅲ．将处于细胞周期中的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后在显微镜下可观察到每条染色体的姐妹染色单体的着色情况．
根据资料该同学用洋葱根尖分生区细胞进行了如下实验操作．请回答下列问题：
（1）完成实验：
①配制培养基：在普通细胞培养基中添加BrdU．
②培养：

 

．
③制片：剪取根尖后

 

、制片．
④观察：用显微镜观察不同细胞中染色体的着色情况．
（2）实验分析：
①在显微镜下可观察到第一个细胞周期中期的染色体的现象是

 

；第二个细胞周期中期的染色体的现象是每条染色体的两条姐妹染色单体，其中一条

 

，另一条

 

．
②若要观察姐妹染色单体是否发生交换，最好选择第二个细胞周期中期的细胞，请描述可能观察到的现象：

 

．
③如果染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传是否有影响？

 

．请简述理由：

 

．

Answer 1

考点：观察细胞的有丝分裂,基因重组及其意义

专题：

分析：DNA复制方式为半保留复制，同时结合“在染色单体中，若DNA的一条单链掺有BrdU，则染色后着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，则使DNA双螺旋程度降低，染色后着色浅．”据此答题

解答： 解：（1）②在普通细胞培养基中添加BrdU．将洋葱根尖分生区细胞离体置于含BrdU的培养基上，在适宜的条件下培养一段时间．
③剪取根尖后解离、漂洗、染色、制片．
（2）①在染色单体中，若DNA的一条单链掺有BrdU，则染色后着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，则使DNA双螺旋程度降低，染色后着色浅．在显微镜下观察某个细胞，发现它每个染色体的两条姐妹染色单体都是其中一条染色较深，另一条染色较浅，说明DNA已经复制两次，即观察的细胞被固定在第二个细胞周期的中期．
②根据题干信息“在染色单体中，若DNA的一条单链掺有BrdU，则染色后着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，则使DNA双螺旋程度降低，染色后着色浅．”，若要观察某个染色体上的两条姐妹染色单体之间是否发生交换，通常选择第二个细胞周期中期的细胞，如果发生了交换，则会出现染色较深的染色单体里有染色较浅的部分，而对应染色较浅的部位里有染色较深的部分．
③由于两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，发生交换的部分基因完全相同，因此某个染色体的两条姐妹染色单体之间在相同的位置上发生部分交换，通常对生物的遗传没有影响．
故答案为：
（1）②将洋葱根尖分生区细胞离体置于含BrdU的培养基上，在适宜的条件下培养一段时间
③解离、漂洗、染色
（2）①每条染色体的两条姐妹染色单体全部是着色深的  着色较深  着色较浅
②如果发生姐妹染色单体交换，则可观察到在染色体着色较深的染色单体上有着色较浅的部分，而相对应的着色较浅的染色单体上有着色较深的部分
③没有    因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同

点评：掌握DNA分子复制的方式，能根据题中资料中信息答题；识记减数分裂、有丝分裂不同时期的特点是解题关键．