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)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）。

Answer 1

【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。