Question

【題目】下列示意圖分別表示某動(dòng)物（2n=4）體內(nèi)細(xì)胞正常分裂過程中不同時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體和DNA含量的關(guān)系，以及同一時(shí)刻觀察到的細(xì)胞分裂圖象。請分析并回答：

（1）該動(dòng)物的性別是_________。欲對該種動(dòng)物基因組進(jìn)行測序，需要測定_________條染色體。

（2）圖I中II的數(shù)量關(guān)系對應(yīng)于圖2中的_________，圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ時(shí)期地細(xì)胞中的染色體組數(shù)分別為____。

（3）圖2中乙的名稱為_________。請從配子形成和受精作用兩方面，簡要說明遺傳多樣性的原因：____。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)細(xì)胞周期中，某些時(shí)間內(nèi)線粒體中的DNA分子數(shù)目可以為原來的幾倍，可見核DNA與線粒體DNA在一個(gè)細(xì)胞周期中復(fù)制次數(shù)的差異是_________。抑制核DNA的基因表達(dá)，一段時(shí)間后，線粒體DNA不再增多，這說明核基因組與線粒體DNA復(fù)制之間可能存在的關(guān)系是_____________。

Answer 1

【答案】雌性 3 甲、丙 2、2、1、1 次級卵母細(xì)胞或（第一）極體 減數(shù)分裂時(shí)因非同源染色體自由組合和同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，形成多樣性的配子，受精作用時(shí)精卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合形成多樣性的受精卵 核DNA只復(fù)制一次，而線粒體DNA可復(fù)制多次 線粒體DNA復(fù)制所需要的酶可能是核基因組控制合成的

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：

圖A中：a是染色體、b是染色單體、c是DNA。Ⅰ表示正常體細(xì)胞未進(jìn)行DNA復(fù)制；Ⅱ中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)之比為2∶4∶4，可能是有絲分裂前期、中期或減數(shù)第一次分裂過程；Ⅲ中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)之比為1∶2∶2，數(shù)目均只有Ⅱ中的一半，可能是減數(shù)第二次分裂前期和中期；Ⅳ中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)之比為1∶0∶1，沒有染色單體，且數(shù)目是正常體細(xì)胞的一半，可能處于減數(shù)第二次分裂末期。

圖B中，甲細(xì)胞著絲點(diǎn)分裂，染色體移向細(xì)胞兩極，且含同源染色體，所以處于有絲分裂后期；乙細(xì)胞排列在細(xì)胞赤道板上，沒有同源染色體，處于減數(shù)第二次分裂中期，丙細(xì)胞同源染色體分離，處于減數(shù)第一次分裂后期。

（1）圖B中丙圖象具有同源染色體分離，細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，從而可判斷該動(dòng)物為雌性，對該種動(dòng)物基因組進(jìn)行測序，由于該動(dòng)物有1對常染色體和一對性染色體，所以應(yīng)該測定常染色體1條+2條性染色體，所以一共測定3條染色體。

（2）Ⅱ中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)之比為2∶4∶4，可能是有絲分裂前期、中期或減數(shù)第一次分裂過程，所以對應(yīng)圖2的甲圖和丙圖。

Ⅰ表示正常體細(xì)胞未進(jìn)行DNA復(fù)制，染色體組為2；

Ⅱ可能是有絲分裂前期、中期或減數(shù)第一次分裂過程，染色體組為2；

Ⅲ可能是減數(shù)第二次分裂前期和中期，染色體組為1；

Ⅳ可能處于減數(shù)第二次分裂末期，染色體組為1。

（3）乙是丙的子細(xì)胞，丙是初級卵母細(xì)胞，所以乙是次級卵母細(xì)胞或極體。減數(shù)分裂時(shí)因非同源染色體自由組合和同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，形成多樣性的配子，受精作用時(shí)精卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合形成多樣性的受精卵。

（4）在一個(gè)細(xì)胞周期中，某些時(shí)間內(nèi)線粒體中的DNA分子數(shù)目可以為原來的幾倍，可見核DNA與線粒體DNA在一個(gè)細(xì)胞周期中復(fù)制次數(shù)的差異是核DNA只復(fù)制一次，而線粒體DNA可復(fù)制多次。抑制核DNA的基因表達(dá)，一段時(shí)間后，線粒體DNA不再增多，這說明核基因組與線粒體DNA復(fù)制之間可能存在的關(guān)系是線粒體DNA復(fù)制所需要的酶可能是核基因組控制合成的。