姐妹染色单体出现色差示意图

教材研究：DNA半保留复制的观察方法可以用BrdU（5－溴尿嘧啶）和姬姆萨染色的方法。

BrdU（5－溴尿嘧啶）与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似，可与碱基A配对。

姬姆萨染色简称姬氏染色，是用天青色素、伊红、次甲蓝混合而成的姬姆萨染料对血液涂抹标本、血球、疟原虫、立克次体以及骨髓细胞、脊髓细胞等标本进行染色的染色方法。

染前用蛋白酶等进行处理，然后再用姬姆萨染液染色，在染色体上，可以出现不同浓淡的横纹样着色。姬姆萨染液可将细胞核染成紫红色或蓝紫色，胞浆染成粉红色，在光镜下呈现出清晰的细胞及染色体图像。

染色图像

试题1（有丝分裂中期）：BrdU能替代T与A配对，而渗入新合成的DNA链中。当用姬姆萨染料染色时，不含BrdU的链为深蓝色，含BrdU的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，图a～c依次表示加入BrdU后连续3次细胞分裂中期，来自1条染色体的各染色体的显色情况（阴影表示深蓝色，非阴影为浅蓝色）。有关说法正确的是（   ）

A．1个DNA复制3次所产生的DNA分别位于2条染色体上

B．b图每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdU   

C．c图中有2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含BrdU

D．若再进行分裂，第4次分裂中期则只有1条染色体出现深蓝色

【答案】B

【解析】根据DNA分子半保留复制的基本原理，可知图a中l条染色体上的2条染色单体都为深蓝色，其实，每条染色单体上的DNA分子中都含有1条母链（不含BrdU，深蓝色）和1条子链（含BrdU，浅蓝色），由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色，故整个DNA分子即染色单体表现为深蓝色。以此类推，b图、c图中的深蓝色都是不含BrdU的母链颜色所致，另1条子链含BrdU，但浅蓝色被掩盖。只有当两条链上均含有BrdU时，浅蓝色才能表现出来，如图b、图c中的染色单体上的DNA分子有一部分表现为浅蓝色。3次复制产生了8个DNA分子，分别位于4条或8条染色体上，而不是2条染色体。若再进行分裂，第4次分裂中期则仍有2条染色体出现深蓝色。故选B。

试题2（有丝分裂后期）：BrdU（5－溴尿嘧啶）与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似，可与碱基A配对。当染色体上DNA的两条脱氧核苷酸链均含有BrdU时，经姬姆萨染料染色显浅蓝色，其余均显深蓝色。现有果蝇某体细胞1个，置于含BrdU的培养液中连续分裂2次，得到4个子细胞。若对这些细胞的染色体进行上述染色，则下列现象可能出现的是（    ）

①4个细胞中染色体均为4条深蓝色、4条浅蓝色

②1个细胞中染色体为深色，1个细胞中为浅蓝色，2个细胞中均为4条深蓝色、4条浅色

③1个细胞中染色体为深蓝色，另3个均为浅蓝色

④1个细胞中染色体为浅蓝色，另3个均为深蓝色

A．①②                B．③④        C．①②④                 D．①③④

【答案】A

【解析】正常果蝇体细胞内含有8条染色体。由于DNA的半保留复制，将果蝇1个体细胞置于含BrdU的培养液中，其分裂1次产生的2个子细胞中，每个子细胞的染色体DNA均为一条链含有BrdU，另一条不含BrdU，产生的子细胞进行第二次有丝分裂，每个子细胞分裂后期均有16条染色体，其中8条为一条链含有BrdU的DNA，另一条不含BrdU，另外8条染色体为两条链均含BrdU的DNA，由于由同一条染色体的姐妹染色单体发生着丝粒分裂形成的两条染色体移向两极是随机的，因此产生的子细胞中可能含有0～8条双链均含BrdU、可被染成深蓝色的DNA。