Question

下图表示某生物体内细胞的分裂、分化模式图，请分析回答下列问题：

（1）DNA的复制发生在图中_________ (填序号)所示的过程中。复制的结果体现了DNA复制具有的___________特点。图甲和图乙所示细胞的名称是_____________。

（2）②过程的实质是____________________，该过程_________ (填“会”或“不会”）导致种群基因频率的改变。图示过程_______________(填序号）可发生_______________等变异，并通过________生殖方式遗传给后代，从而为生物进化提供了丰富的原材料。

（3）通过②过程形成的四类细胞具有________(填“相同”、“不同”或“不完全相同”）的蛋白质。若某基因转录出的mRNA中含有1500个核糖核苷酸，其中有碱基G和C分别为200个和400个，则该基因经过两次复制，至少需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸________个。

Answer

①③ 半保留复制 次级精母细胞 基因的选择性表达或遗传信息的执行情况不同 不会 ③ 基因重组或染色体变异或基因突变 有性 不完全相同 2700

【解析】

根据生物体内细胞的分裂、分化模式图对比分析，①过程表示体细胞有丝分裂，②过程表示细胞分化，由于甲、乙细胞内没有同源染色体且着丝点分裂，说明细胞处于减数第二次分裂后期，所以③过程表示减数分裂过程。对比甲、乙细胞内染色体的分布和染色体上基因的分布可知，由于着丝点分裂产生的两条子染色体上含有A和a基因，而乙细胞内都为a，推测在减数分裂过程中发生了基因突变；而乙细胞的一极含有三条子染色体，另一极只有1条子染色体，说明该细胞减数第二次分裂异常，即产生子细胞会发生了染色体数目变异。

（1）DNA的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，所以图中①③所示的过程中都发生了DNA复制。复制的结果体现了DNA复制具有半保留复制的特点。由于图甲和图乙都处于减数第二次分裂的后期且细胞质分裂都是均等的，所以该细胞的名称是次级精母细胞。

（2）②过程是细胞分化，其实质是细胞内基因选择性表达不同，该过程不会改变个体细胞内的遗传物质组成，所以不会导致种群基因频率的改变。根据前面的分析可知，图示③过程涉及有两对等位基因，所以会发生非等位基因的自由组合即基因重组，同时也发生过染色体变异或基因突变等变异，并通过有性生殖方式遗传给后代，从而为生物进化提供了丰富的原材料。

（3）通过②过程形成的不同种类的细胞由于选择表达的基因不完全相同，所以它们含有的蛋白质也不完全相同。根据题意：若转录产生的mRNA含有1500个核糖核苷酸，其中所含的碱基G和C分别为200个和400个，则该核酸含有碱基U+A=1500-200-400=900个，因此控制该RNA合成的一个DNA分子含有碱基A+T=900+900=1800，由A=T，则A=T=900个，该基因经过两次复制，至少需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=（22-1）×900=2700个。