题目内容
【题目】图为某二倍体生物(2N=22)进行细胞分裂时,光学显微镜下观察到的某细胞中典型染色体图像。回答下列问题:
(1)通过染色体图像可判断该细胞正在进行______分裂,该细胞中核DNA分子数为______________。
(2)通过光学显微镜观察____________(填“能”或“不能”)判定该细胞中是否发生了基因突变。
(3)该时期的细胞中可能发生基因重组,理由是________________。
(4)据图分析该细胞_______(填“发生”或“未发生”)染色体数目变异。
【答案】减数 44 不能 该时期细胞发生同源染色体联会,形成四分体,有可能发生交叉互换 未发生
【解析】
减数分裂过程中的染色体行为变化:
(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:形成两个子细胞,染色体数目减半。(3)减数第二次分裂:①前期:与减数第一次分裂前期相似,染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集,形成纺锤体;②中期:染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了;③后期:每条染色体的着丝点分离,两条姊妹染色单体也随之分开,成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别移向细胞的两极;④末期:重现核膜、核仁,到达两极的染色体,分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相比减少了一半。至此,第二次分裂结束。
(1)通过染色体图像可判断该细胞中的染色体正处于两两联会的状态,因此判断该细胞正处于减数分裂,且是减数第一次分裂前期,此时该细胞中核DNA分子数为正常体细胞核DNA分子数的两倍,即44。
(2)由于光学显微镜观察不到基因,所以不能判定该细胞中是否发生了基因突变。
(3)细胞处于减数第一次分裂的前期,此时同源染色体联会,形成四分体,有可能发生交叉互换,导致基因重组。
(4)据图分析该细胞一共形成11个四分体,未发生染色体数目变异。
【题目】营养缺陷型大肠杆菌需在基本培养基中添加某些物质才能生长。 A 菌株为甲硫氨酸(met-)和生物素(bio-)缺陷型突变体,B 菌株为苏氨酸(thr-)、亮氨酸(leu-)、硫胺素(thi-)缺陷型突变体。用A、B 两种菌株进行 4组实验,培养条件和结果如下图所示。
(1)培养基为细菌生长提供水、无机盐、________。乙组培养基出现菌落的频率为 10-7, 大肠杆菌单个基因发生突变的几率约为10-7,科学家判断乙组出现菌落不是基因突变 的结果,其理由是________。推测基本培养基出现菌落是由于基因的转移和重组,丁 组实验结果说明这种基因的转移需要两种菌株细胞________。
(2)科学家用某种药物处理A 或 B 菌株使其停止分裂(但不致死), 混合并培养,过程及 结果如下。
Ⅰ:处理过的 B菌株+未处理的 A菌株→基本培养基上无菌落
Ⅱ:处理过的A 菌株+未处理的 B菌株→基本培养基上有菌落
结果说明两菌株 DNA 转移的方向是________。
a.A→B b.A←B c.AB d.不确定
(3)进一步研究发现某些菌株拟核上有一段DNA序列(F 因子),其上有复制原点(oriT)。 细菌混合后,F 因子的一条链由供体菌逐步转移至受体菌,在受体菌中复制后整合到拟核 DNA 上,发生基因重组。留在供体菌中的 F 因子单链通过自我复制恢复双链。若无 F 因子则不能发生 DNA 转移。
①由此推测上述(2)中实验 I 基本培养基无菌落的原因是________。
②上述 DNA 转移和复制过程可用下图________表示。
(4)A 菌株(met-、bio-)对链霉素敏感,B 菌株(thr-、leu-、thi-)具有链霉素抗性。将 A、 B 菌株混合,在不同时间点搅拌混合菌液,以中断DNA 转移。之后将各时间点中断转移的菌液接种在含如下物质的基本培养基上选择培养,分别记录出现菌落的短混合时间。
培养基 | 所含物质 | 最短混合时间 |
1 | 链霉素+亮氨酸(leu))+硫胺素(thi) | 9min |
2 | 链霉素+苏氨酸(thr)+硫胺素(thi) | 11 min |
3 | 链霉素+苏氨酸(thr) +亮氨酸(leu) | 18 min |
①培养基中均加入链霉素的目的是________。1号培养基出现菌落的原因是________。
②在选择培养基上出现菌落所需的短混合时间反映了相关基因与oriT 间的距离。在下图中 oriT右侧画出 A 菌株 thr+ 、leu+ 、thi+基因在拟核上的位置。
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