Question

【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）设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，那么，图Ⅰ表示的是________（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”）图Ⅱ细胞中有关数量关系可用图Ⅲ中的________表示，如果①上某位点有基因B，②上相应位点的基因是b，发生这种变化的原因可能有_____________________。若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞，则对应的甲、乙、丙、丁4个细胞中，除______细胞外，其余细胞都可仅含1条Y染色体。

（3）某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指________________________________。

Answer 1

【答案】自由组合 交叉互换 初级精母细胞 乙 基因突变或交叉互换 丙 体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体

【解析】

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：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③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；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。

分析图Ⅰ可知，细胞内含有一对带有姐妹染色单体的同源染色体且染色体上同时携带两对等位基因，若处于减数分裂过程，则该细胞为初级精（卵）母细胞；分析图Ⅱ可知，细胞中含有Y染色体，没有同源染色体，但每条染色体上有姐妹染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂前（中）期，为次级精母细胞。分析图Ⅲ可知，甲组细胞中染色体：染色单体：DNA=1:2:2，且染色体数目与体细胞相同，可代表有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂的细胞；乙组细胞中染色体：染色单体：DNA=1:2:2，但染色体数目只有体细胞的一半，可代表减数第二次分裂前期、中期细胞；丙组细胞中没有染色单体，染色体：DNA=1:1，且染色体数目与体细胞相同，可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；丁组细胞中没有染色单体，染色体：DNA=1:1，且染色体数目只有体细胞的一半，可代表处于减数第二次分裂末期的细胞。

（1）高等动物在减数分裂产生精子或卵细胞的过程中，在减数第一次分裂后期位于非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合，或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，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：Ⅰ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；Ⅱ图细胞中不含同源染色体，含染色单体，说明细胞处于减数第二次分裂前期和中期，对应图Ⅲ乙组细胞；如果图Ⅱ细胞中①②同一条染色体时的姐妹染色单体，如果相对应的上某位点有基因B和b，发生这种变化的原因可能发生了基因突变或交叉互换。结合前面的分析，若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞，则对应的甲、乙、丙、丁4个细胞一次处于减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，减数第二次分裂后期、减数第二次分裂末期，其中只有在减数第二次分裂后期（丙），Y染色体的着丝点分裂，有1条Y染色体变为两条Y染色体，其次细胞都可仅含1条Y染色体。

（3）单倍体指体细胞含有本物种配子中染色体数目的个体。单倍体通常是由配子直接发育而来的个体，不论含有几个染色体组的配子发育成的个体都为单倍体。