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1、
細胞分裂過程中標記染色體與基因變化的追蹤方法
授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第90頁
1.DNA復(fù)制與細胞分裂中染色體標記情況分析
(1)首先確定細胞分裂方式,是有絲分裂還是減數(shù)分裂,有絲分裂常以一條染色體為研究對象,減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象。
(2)其次確定標記過程中DNA復(fù)制次數(shù)和在未標記培養(yǎng)液中細胞分裂次數(shù)(時期)。
(3)最后圖示細胞分裂過程,如下圖
①
②
2.減數(shù)分裂中基因異常行為變化的追蹤方法
(1)基因突變
在減數(shù)第一次分裂前的間期,在DNA分子復(fù)制的過程中,如復(fù)制出現(xiàn)差錯,則會引起基因突變,這種突變能通過配子傳遞給下一代,如圖1所示。注
2、意:突變一般發(fā)生在同源染色體中的某一條染色體上,可以是顯性突變,也可以是隱性突變。
(2)基因數(shù)量變化
在減數(shù)分裂過程中,伴隨著染色體行為變化的異常,往往會引起配子中基因數(shù)目的增減。在分析基因數(shù)目變化時,應(yīng)考慮變化與減數(shù)第一次分裂有關(guān)還是與減數(shù)第二次分裂有關(guān)。如圖2表示減數(shù)第一次分裂異常、減數(shù)第二次分裂正常產(chǎn)生的配子情況。
圖3表示減數(shù)第一次分裂正常、減數(shù)第二次分裂異常產(chǎn)生配子的情況。
綜上所述,在分析減數(shù)分裂過程中核基因的行為變化時,應(yīng)抓住減數(shù)分裂過程中染色體行為變化的三個關(guān)鍵點:減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生染色體的復(fù)制;減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體分離;減數(shù)第二次分裂過
3、程中姐妹染色單體分離。也可以結(jié)合基因的變化,逆向分析染色體的行為變化,加深基因在染色體上的理解,加深對基因分離定律和自由組合定律內(nèi)涵的理解,構(gòu)建完整的、系統(tǒng)的知識體系。
[題組突破演練]
1.成年雄性小鼠的初級精母細胞中有20個四分體,將該小鼠的一個分裂旺盛的未標記的體細胞放入32P標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng),當(dāng)該細胞進入有絲分裂后期時,下列分析錯誤的是( )
A.有80條染色體被32P標記
B.含有2組中心體
C.每一極含有2條X染色體或2條Y染色體
D.含有4個染色體組
解析:由題干可推出小鼠體細胞中有40條染色體,有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍,為80條,染色體組為4個。DNA的復(fù)制
4、方式為半保留復(fù)制,新形成的DNA的兩條鏈中,一條是新合成的,帶有32P標記,另一條來自母鏈,故80條染色體全部被32P標記,A、D正確。有絲分裂后期,細胞的兩極各有一組中心體,B正確。有絲分裂過程中沒有發(fā)生同源染色體分離,其后期每一極都含有1條X染色體和1條Y染色體,C錯誤。
答案:C
2.下列關(guān)于細胞分裂有關(guān)的說法不正確的是( )
A.一個被32P標記的1對同源染色體的細胞,放在31P的培養(yǎng)液中經(jīng)兩次有絲分裂后,所形成的4個細胞中,每個細胞含標記的染色體個數(shù)可能為0、1、2,含有標記細胞數(shù)可能為2、3、4
B.某動物在精子形成過程中,若姐妹染色單體未分離,則可形成染色體組成為XXY
5、的后代
C.二倍體動物在細胞分裂后期含有10條染色體,則該細胞很可能處于減數(shù)第二次分裂的后期
D.某二倍體正常分裂中的細胞若含有兩條Y染色體,則該細胞一定不可能是初級精母細胞
解析:第二次有絲分裂后期時每個細胞中有2條含標記的染色體,但這兩條染色體移向哪一極是隨機的,所以子細胞中含標記的染色體個數(shù)可能是0、1、2,進一步可判斷4個細胞中至少有2個細胞含標記,A正確;精子形成過程中若姐妹染色單體沒有分離,可形成染色體組成為XX或YY的精子,和卵細胞(X)結(jié)合,可產(chǎn)生染色體組成為XXX或XYY的后代,B錯誤;二倍體動物在細胞分裂后期含有10條染色體,說明不可能是有絲分裂后期(此期染色體數(shù)目加
6、倍),可能處于減數(shù)第二次分裂后期(此期染色體數(shù)目與體細胞相同),C正確;某二倍體生物正常的初級精母細胞中僅含有一條X染色體和一條Y染色體,D正確。
答案:B
3.基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離,而產(chǎn)生一個不含常染色體的XBXB型配子,等位基因A、a位于2號染色體,下列關(guān)于染色體未分離時期的分析,正確的是( )
①2號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離
②2號染色體可能在減數(shù)第一次分裂時未分離
③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時未分離
④性染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:產(chǎn)生的配子中
7、不含常染色體,可能是2號染色體在減數(shù)第一次分裂過程中沒有分離導(dǎo)致的,也可能是2號染色體在減數(shù)第二次分裂過程中沒有分離導(dǎo)致的,②正確;由題干所給基因型可知,出現(xiàn)含兩個XB的配子,原因只能是減數(shù)第二次分裂過程中,著絲點分裂后兩條X染色體沒有移向細胞兩極,④正確。
答案:D
4.表中關(guān)于配子基因型異常發(fā)生時期的判斷,正確的是( )
選項
個體基因型
配子基因型
異常發(fā)生時期
A
DD
D、d
減數(shù)第一次分裂期
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
減數(shù)第二次分裂期
C
XaY
XaY、XaY
減數(shù)第一次分裂期
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
減數(shù)第二次分裂期
解析:基因型DD的個體產(chǎn)生基因型為D、d的配子,原因只能是基因突變,其發(fā)生時期為細胞分裂的間期,A錯誤;基因型AaBb的個體產(chǎn)生基因型為AaB、AaB、b、b的配子,等位基因沒分離,原因只能是減Ⅰ后期同源染色體沒分離,B錯誤;基因型XaY的個體產(chǎn)生基因型為XaY、XaY的配子,等位基因沒分離,原因只能是減Ⅰ后期同源染色體沒分離,C正確;基因型為AaXBXb的個體產(chǎn)生基因型AAXBXb、XBXb、a、a的配子,等位基因沒分離且AA移向了一極,原因是減Ⅰ后期同源染色體沒分離,且減Ⅱ后期姐妹染色單體分離時出錯,D錯誤。
答案:C
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