Question

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

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

（2）圖I中II的數(shù)量關系對應于圖2中的_________，圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ時期地細胞中的染色體組數(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)，一個細胞周期中，某些時間內(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在一個細胞周期中復制次數(shù)的差異是_________。抑制核DNA的基因表達，一段時間后，線粒體DNA不再增多，這說明核基因組與線粒體DNA復制之間可能存在的關系是_____________。

Answer 1

【答案】雌性 3 甲、丙 2、2、1、1 次級卵母細胞或（第一）極體 減數(shù)分裂時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，受精作用時精卵細胞的隨機結(jié)合形成多樣性的受精卵 核DNA只復制一次，而線粒體DNA可復制多次 線粒體DNA復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表示正常體細胞未進行DNA復制；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)目是正常體細胞的一半，可能處于減數(shù)第二次分裂末期。

圖B中，甲細胞著絲點分裂，染色體移向細胞兩極，且含同源染色體，所以處于有絲分裂后期；乙細胞排列在細胞赤道板上，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，細胞質(zhì)不均等分裂，從而可判斷該動物為雌性，對該種動物基因組進行測序，由于該動物有1對常染色體和一對性染色體，所以應該測定常染色體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，所以對應圖2的甲圖和丙圖。

Ⅰ表示正常體細胞未進行DNA復制，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）乙是丙的子細胞，丙是初級卵母細胞，所以乙是次級卵母細胞或極體。減數(shù)分裂時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，受精作用時精卵細胞的隨機結(jié)合形成多樣性的受精卵。

（4）在一個細胞周期中，某些時間內(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在一個細胞周期中復制次數(shù)的差異是核DNA只復制一次，而線粒體DNA可復制多次。抑制核DNA的基因表達，一段時間后，線粒體DNA不再增多，這說明核基因組與線粒體DNA復制之間可能存在的關系是線粒體DNA復制所需要的酶可能是核基因組控制合成的。