科学研究表明，在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换。某同学为了在显微镜下能够观察到有丝分裂交换这一现象，搜集获得如下资料，展开了研究：
A.将细胞置于含有BrdU的某种培养基中培养，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的子链中。
B．由于掺入BrdU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只有一条单链掺有BrdU，则着色深：若DNA的两条单链都掺有BrdU，使DNA双链螺旋程度降低，从而着色浅。
C．将处于不同细胞周期的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后．在显微镜下可观察每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。
根据上述资料回答下列问题：
(1) DNA的复制发生在细胞周期中的____（时期）。若观察到置于含有BrdU的某种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，则该细胞正处于有丝分裂第___个细胞周期的中期。
(2)有丝分裂第二个细胞周期的中期细胞可观察到________。
(3)若要观察有丝分裂中姐妹染色单体是否发生交换，应选择第______个细胞周期进行观察？请描述发生交换时观察到的现象_______（填“一”或“二”）。
【答案】分裂间期（或S期） 一 细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体一条着色深、一条着色浅 二 染色体上着色深的染色单体中含有着色浅的染色单体片段，着色浅的染色单体中含有着色深的染色单体片段
【解析】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。
（1）DNA的复制发生在细胞周期中的分裂间期，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。若观察到置于含有BrdU的某种培养基中培养的细胞中所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，则该细胞正处于有丝分裂第一个细胞周期的中期。
（2）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。
（3）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。