（1）若细胞中的所有染色体上的两条姐妹染色单体着色深，说明在染色单体中的DNA都只有一条单链掺有BrdU，所以该细胞正处于第一个细胞周期的中期．
（2）若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，说明这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU，所以该细胞正处于第二个细胞周期的中期．
（3）如果在显微镜下观察到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，则说明染色体的两条姐妹染色单体之间可能发生部分交换．
故答案为：
（1）一
（2）①二 ②这时细胞内的所有染色体中，一条染色单体的DNA分子只有一条单链含有BrdU，另一条染色单体的DNA分子则两条单链都含有BrdU
（3）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
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