Question

4．图1表示某二倍体高等生物细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化，图2是某生物细胞分裂过程中某一时期的图象．请据图分析并回答：
（1）图1表示的细胞分裂方式为有丝分裂或减数分裂；若图1所示的变化发生在植物根尖细胞中，请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期：b→c→d→e→a→b；DNA分子结构稳定性较低的阶段是b→c（用图中字母和箭头表示）
（2）根据图1，每条染色体含有1或2个DNA；若图1表示减数分裂过程，c→a过程中细胞中会发生四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换、非同源染色体的自由组合，从而导致基因重组．
（3）图2的上一个时期含有的染色单体数为8；若图1和图2表示的是同一种生物，此生物体基因型为AaBb，已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上．图2所示的图象对应图1中a（填字母）时期；若染色体上基因分布如图2所示，则②染色体DNA发生了基因突变；若此变化发生在某个精原细胞分裂形成精细胞过程中，则最终可形成3种类型的精细胞．
（4）研究发现连续进行有丝分裂的细胞中染色体（质）发生图1所示周期性变化的同时，细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解，如SPF蛋白在b→c过程中含量升高，MPF蛋白在c→d过程中含量升高．请推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控（或DNA复制、染色质螺旋）有关．

Answer 1

分析 1、图1表示细胞分裂过程中染色体的形态变化，b→c→d→e过程是染色质螺旋化形成染色体的过程，发生在细胞分裂间期，e→a是着丝点分裂，染色单体变成子染色体，发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，a→b是染色体解螺旋形成染色质的过程，发生在有丝分裂末期和减数第二次分裂末期．
2、图2中，着丝点分裂，子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，且移向每一极的染色体存在同源染色体，因此是有丝分裂后期图．

解答 解：（1）由分析可知，图1可以是有丝分裂过程也可以减数分裂过程中中染色体的行为变化；
若图1所示的变化发生在植物根尖细胞中，则为有丝分裂，细胞周期是从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止，b→c→d→e→a→b为一个细胞周期；图1中DNA分子结构稳定性较低的阶段是 b→c．
（2）分析题图可知，染色体复制后，着丝点分裂之前，一条染色体上含有2个DNA分子，着丝点分裂后到DNA复制之前，一条染色体上含有一个DNA分子；若图1表示减数分裂过程，c→a过程中细胞中会发生是减数第一次分裂及减数第二次分裂的前期和中期，减数第一次分裂过程中会发生四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换、非同源染色体的自由组合，进而导致基因重组．
（3）图2是有丝分裂后期，上一个时期是有丝分裂中期，染色单体数是8条；图2着丝点分裂，染色体暂时加倍，相当于图1中a时期；染色体上基因分布如图2所示，说明染色体DNA发生了基因突变；在不发生基因突变的前提下，同一个次级精母细胞形成的两个精细胞的遗传物质相同，若此变化发生在某个精原细胞分裂形成精细胞过程中，则最终可形成3种精细胞．
（4）由题意知，连续进行有丝分裂的细胞中染色体（质）发生图1所示周期性变化的同时，细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解，如SPF蛋白在b→c过程中含量升高，MPF蛋白在c→d过程中含量升高．请推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控（或DNA复制、染色质螺旋）有关．
故答案为：
（1）有丝分裂或减数分裂   b→c→d→e→a→b   b→c
（2）1或2  四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换、非同源染色体的自由组合
（3）8，a    基因突变      3
（4）细胞周期的调控（或DNA复制、染色质螺旋）

点评 本题的知识点是有丝分裂和减数分裂过程中染色体的行为变化，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会分析模式图进行推理、解答问题．