题目内容
【题目】回答下列关于遗传和变异的问题:
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生________,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生________,这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)用32P标记某动物精原细胞的全部核DNA,然后将细胞置于31P的培养液中培养,使其进行一次有丝分裂或减数分裂( MⅠ、MⅡ)。则,有丝分裂后期与MⅠ后期细胞中,32P标记的DNA分子数_________(相同/不同)、染色体数_________(相同/不同);有丝分裂后期与MⅡ后期细胞中,32P标记的DNA分子数_________(相同/不同)、染色体数_________(相同/不同)。
【答案】自由组合交换初级精母细胞精细胞相同相同不同不同
【解析】
减数第一次分裂
间期:DNA复制和蛋白质的合成。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂
前期:染色体散乱地排列在细胞中。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,共形成4个子细胞。
(1)高等动物在减数分裂产生精子或卵细胞的过程中,在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。在减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合。以上两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)根据题意和图示分析可知:甲图细胞中含有同源染色体,每条染色体上含有染色单体,说明细胞处于减数第一次分裂过程中,所以甲表示的是初级精母细胞。乙图细胞中不含同源染色体,也不含染色单体,说明细胞处于减数第二次分裂末期,所以图乙表示的是精细胞。
(3)在细胞分裂间期(有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期)DNA分子完成复制后,DNA分子数加倍、染色体数不变,此时每条染色体含2个DNA分子,这2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上。依据DNA分子的半保留复制,一条染色单体上的DNA均有一条链被32P 标记。有丝分裂后期,因着丝点分裂,姐妹染色单体分开,导致细胞中染色体数目加倍,但核DNA分子数不变。而MI后期的主要特点是同源染色体分离,所以有丝分裂后期与MI后期细胞中,32P标记的DNA分子数相同,染色体数不同。MII后期细胞中的32P标记的DNA分子数和染色体数均为有丝分裂后期的一半。