题目内容
【题目】某研究人员对小白鼠的睾丸及其细胞进行相关研究,请根据材料回答问题:
(1)在小白鼠睾丸中可进行图1所示生理过程的细胞结构有________。
(2)在哺乳动物细胞减数分裂的过程中,复制后的染色体含有两条染色单体,一种叫动粒的蛋白质结构随后在着丝粒处以背对背的方式装配形成,并各自与细胞相应一极发出的纺锤丝结合。动粒最初可在减数第一次分裂________期与纺锤丝发生结合。动粒指向细胞的哪一极,染色体就被这一极中心体发出的纺锤丝拉向这一极。根据图2所示有丝分裂过程中动粒的定向模式,推测初级精母细胞中动粒定向模式是下列的_________。
A. B.
C. D.
(3)正常小鼠染色体为2n=40,则次级精母细胞核DNA分子数为________个,含有中心体________个。
(4)下表是小白鼠睾丸细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请回答下列问题:
比较 | AQP7 | AQP8 |
多肽链数 | 1 | 1 |
氨基酸数 | 269 | 263 |
mRNA碱基数 | 1500 | 1500 |
对汞的敏感性 | 对汞不敏感 | 对汞敏感 |
睾丸中表达情况 | 成熟的精子中表达 | 初级精母细胞到精细胞中表达 |
①控制AQP的基因中碱基的数目至少为________个(不考虑终止密码子)。
②在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的mRNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因可能是肽链加工过程中切除了不同数量的氨基酸,还可能是________。
③大白鼠汞中毒后,对________(填“初级精母细胞”或“精子”)影响会更大些。
(5)小白鼠睾丸内存在精原细胞、次级精母细胞和精子,其中可具有细胞周期的是________。若科学家利用含3H标记尿苷(3H-UdR)的培养基培养该细胞,并在其中加入某促进细胞有丝分裂的药物,一段时间后,可观察和测量到现象有________。
A.G1期变短,该期有大量3H-UdR进入细胞核
B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生
C.G2期变短,该期细胞中有纺锤丝蛋白
D.M期(分裂期)相对较短,该期细胞的核膜始终完整
【答案】细胞核、线粒体 前 C 40 2 3000 起始密码和终止密码之间包含的碱基数目不同(或起始密码、终止密码位置存在差异) 初级精母细胞 精原细胞 AC
【解析】
1.有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2.减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
3.据图1分析,甲表示RNA聚合酶,乙表示胞嘧啶脱氧核苷酸,丙表示RNA,丁表示胞嘧啶核糖核苷酸。
转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(1)图1所示生理过程为转录,在小白鼠睾丸中能发生的细胞结构有细胞核、线粒体。
(2)在哺乳动物细胞减数分裂的过程中,复制后的染色体含有两条染色单体,一种叫动粒的蛋白质结构随后在着丝粒处以背对背的方式装配形成,并各自与细胞相应一极发出的纺锤丝结合;动粒最初可在减数第一次分裂前期与纺锤丝发生结合。动粒指向细胞的哪一极,染色体就被这一极中心体发出的纺锤丝拉向这一极;初级卵母细胞后期,着丝点没有分裂,而是同源染色体分离,A、D错误;姐妹染色单体应该完全相同,B错误;故选C。
(3)正常小鼠染色体为2n=40,则次级精母细胞核DNA分子数与体细胞相同,也为40个,含有中心体2个。
(4)①控制AQP7或AQP8的mRNA总含有1500个碱基,而mRNA中每个碱基对应这DNA分子中的1个碱基对,故1500个碱基对应1500个碱基对,共3000个碱基。
②在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的mRNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因可能是肽链加工过程中切除了不同数量的氨基酸,还可能是起始密码和终止密码之间包含的碱基数目不同(或起始密码、终止密码位置存在差异)。
③分析表格可知,大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞的影响大于精子,故对初级精母细胞的影响会更大些。
(5)小白鼠睾丸内具有细胞周期的是精原细胞,次级精母细胞进行减数第二次分裂没有细胞周期,精子是成熟的生殖细胞不能进行细胞分裂。若科学家利用含3H标记尿苷(3H-UdR)的培养基培养该细胞,并在其中加入某促进细胞有丝分裂的药物,一段时间后,可观察和测量到现象有:
A、G1期为蛋白质合成时期,若促进有丝分裂,则可能变短,该期有大量3H-UdR进入细胞核合成翻译的模板mRNA,A正确;
B、若促进有丝分裂,则不会导致S期变长,B错误;
C、若促进有丝分裂,则可能会导致G2期变短,该期细胞中主要合成纺锤丝蛋白、组蛋白等,C正确;
D、M期(分裂期)相对较短,分裂前期核膜核仁解题,末期重新形成,该期细胞的核膜周期性重建消失,D错误。
故选AC。