Question

3．細(xì)胞分裂是生物體一項(xiàng)重要的生命活動(dòng)，是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)． 根據(jù)下圖回答相關(guān)問題：
（1）某植株體細(xì)胞正在進(jìn)行分裂如圖①，此細(xì)胞時(shí)期的主要特點(diǎn)是染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上．
（2）假設(shè)某高等雄性動(dòng)物睪丸里的一個(gè)細(xì)胞分裂如圖②，其基因A、a、B、b分布如圖，則該細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型為AaBb．若觀察到細(xì)胞中出現(xiàn)聯(lián)會(huì)的兩條染色體之間大小明顯不同，則同源染色體大小不同的原因是性染色體XY大小形態(tài)不同． 若該動(dòng)物產(chǎn)生基因組成為AaB的精子，其原因最可能是減數(shù)第一次分裂后期期，染色體分配異常．
（3）圖③是另一高等雌性動(dòng)物體內(nèi)的一個(gè)細(xì)胞，它的名稱是卵細(xì)胞或極體，此圖對(duì)應(yīng)于圖④中的DE段．該動(dòng)物體細(xì)胞中有6條染色體，減數(shù)分裂中可形成3個(gè)四分體．
（4）將處于圖④中A之前的動(dòng)物干細(xì)胞置于富含放射性胸苷的培養(yǎng)液中，進(jìn)行一次有絲分裂后，更換成普通培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)．在普通培養(yǎng)液中的第一次有絲分裂后期的細(xì)胞中一定能檢測(cè)到$\frac{1}{2}$的染色體有放射性．
（5）用兩種不同顏色的熒光，分別標(biāo)記圖②個(gè)體的精原細(xì)胞的基因A、a，觀察其分裂過程，發(fā)現(xiàn)某個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞有2個(gè)不同顏色熒光點(diǎn)，其原因是基因A與a所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
圖①：該細(xì)胞含有同源染色體，且著絲點(diǎn)都排列在赤道板上，處于有絲分裂中期；
圖②：該細(xì)胞含有同源染色體，且著絲點(diǎn)都排列在赤道板上，處于有絲分裂中期；
圖③：該細(xì)胞不含同源染色體，且不含染色單體，應(yīng)處于減數(shù)第二次分裂末期；
圖④：AB段形成的原因是間期DNA的復(fù)制；BC段表示有絲分裂前期和中期、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂前期和中；CD段形成的原因是著絲點(diǎn)的分裂；DE段表示有絲分裂后期和末期、減數(shù)第二次分裂后期和末期．

解答 解：（1）圖①細(xì)胞處于有絲分裂中期，此時(shí)期細(xì)胞的主要特點(diǎn)是每條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體數(shù)目清晰，形態(tài)固定．
（2）假設(shè)某高等雄性動(dòng)物睪丸里的一個(gè)細(xì)胞分裂如圖②，其基因A、a、B、b分布如圖，則該高等雄性動(dòng)物的體細(xì)胞基因型為AaBb，細(xì)胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型仍為AaBb．若觀察到細(xì)胞中出現(xiàn)聯(lián)會(huì)的兩條染色體之間大小明顯不同，則同源染色體大小不同的原因是性染色體XY大小形態(tài)不同．由于A和a、B和b分布在兩對(duì)同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，因此一個(gè)這樣的細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子的基因組成是AB、ab或Ab、aB．若該動(dòng)物產(chǎn)生基因組成為AaB的精子，其原因最可能是減數(shù)第一次分裂后期，含A、a基因的同源染色體沒有分離，導(dǎo)致染色體分配異常．
（3）圖③是另一高等雌性動(dòng)物體內(nèi)的一個(gè)細(xì)胞，由于細(xì)胞中不含同源染色體，且不含染色單體，所以它的名稱是卵細(xì)胞或極體，處于減數(shù)第二次分裂末期．因此，此圖對(duì)應(yīng)于圖④中的DE段．由于減數(shù)分裂后細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，所以該動(dòng)物體細(xì)胞中有6條染色體，減數(shù)分裂中可形成3個(gè)四分體．
（4）將處于圖④中A之前的動(dòng)物干細(xì)胞置于富含放射性胸苷的培養(yǎng)液中，進(jìn)行一次有絲分裂后子細(xì)胞的每個(gè)DNA分子中僅有1條鏈被標(biāo)記．更換成普通培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，在普通培養(yǎng)液中第一次有絲分裂后期時(shí)，姐妹染色單體分開形成兩條子染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，每條染色體的2條染色單體中僅有1條染色單體具有放射性的染色體占$\frac{1}{2}$，還有$\frac{1}{2}$的染色體不含放射性．因此，在普通培養(yǎng)液中的第一次有絲分裂后期的細(xì)胞中一定能檢測(cè)到$\frac{1}{2}$的染色體有放射性．
（5）用兩種不同顏色的熒光，分別標(biāo)記圖②個(gè)體的精原細(xì)胞的基因A、a，觀察其分裂過程，發(fā)現(xiàn)某個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞有2個(gè)不同顏色熒光點(diǎn)，其原因是基因A與a所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
故答案為：
（1）染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上
（2）AaBb  性染色體XY大小形態(tài)不同  第一次分裂后期
（3）卵細(xì)胞或極體   DE    6   3
（4）一
（5）基因A與a所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合細(xì)胞分裂圖和曲線圖，考查細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂不同時(shí)期的特點(diǎn)，能準(zhǔn)確判斷圖中各細(xì)胞的分裂方式及所處的時(shí)期，能準(zhǔn)確判斷曲線圖中各區(qū)段形成的原因或代表的時(shí)期，再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題．