Question

下列示意图分别表示某雌性动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：

 

（1）图①中b柱表示的是________，图②中表示体细胞分裂的是________。图①中Ⅲ的数量关系对应于图②中的________，图①中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是________；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图②中的________的过程。图①中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是________，不一定存在同源染色体的是________。

（2）一对夫妇，妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为XXY，且患色盲的儿子。可能原因是父亲产生精子时图②中________时期发生异常，也可能是母亲产生卵细胞时图②中________时期发生异常。

（3）又如如图，图A是该种生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中与其来自同一个次级精母细胞的为________。

Answer

染色单体 甲 乙 DNA分子复制 丙变化为乙 III和IV I 丙 乙 ③

【解析】

分析图1：a是染色体、b是染色单体、c是DNA．Ⅰ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：0：1，没有染色单体，且染色体数目是正常体细胞的一半，可能处于减数第一次分裂间期；Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，且染色体数目与体细胞相同，可能处于减数第一次分裂过程；Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，但染色体数目只有正常体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂前期和中期；Ⅳ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：0：1，没有染色单体，且染色体数目是体细胞的一半，应该处于减数第二次分裂末期。
分析图2：甲细胞含有同源染色体，且染色体的着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；乙细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期；丙细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期。

(1) 图①中，由Ⅰ→Ⅱ的过程中，a的数目不变、形成了b、c含量增倍,据此可推知：a柱表示染色体，b柱表示染色单体，c柱表示核DNA。在图②中，依据各细胞内染色体的行为特点可知：甲处于有丝分裂中期，乙处于减数第二次分裂中期，丙处于减数第一次分裂后期；体细胞进行有丝分裂，所以图②中表示体细胞分裂的是甲。图①中Ⅲ的染色体数减半，且有染色单体，处于减数第二次分裂前期或中期，其数量关系可对应于图②中的乙。图①中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程发生在细胞分裂的间期，细胞核内发生的分子水平的变化是DNA分子复制。由Ⅱ变化为Ⅲ的过程为减数第一次分裂，其结果导致细胞中的染色体数减半，相当于图②中的丙变化为乙。图①中Ⅲ和Ⅳ所对应的细胞中染色体数目均为2，是正常体细胞的一半，说明是经过减数第一次分裂后形成的，一定不存在同源染色体。Ⅰ所对应的细胞中染色体数目为4，与正常体细胞相同，且没有染色单体，可能处于减数第二次分裂后期，也可能是体细胞或原始的生殖细胞，因此不一定存在同源染色体。

(2) 依题意，红绿色盲孩子的基因型为XbXbY，妻子的基因型是XBXb，丈夫的基因型是XbY，由此可推出该患儿是由母亲产生的XbXb的卵细胞与父亲产生的Y的精子受精后或由母亲产生的Xb的卵细胞与父亲产生的XbY的精子受精后所形成的受精卵发育而成的，所以该患儿的致病基因来自于母亲或父亲。正常情况下，父亲的精原细胞中只含有一条X或Y染色体，经减数分裂所形成的精子中也只含有一条X或Y染色体，若X和Y染色体同时出现在精子中，说明精原细胞在形成精子的减数第一次分裂后期中出现异常，X和Y这对同源染色体没有正常分离，即图②中丙时期发生异常。正常情况下，母亲的卵原细胞中只含有一条X染色体携带有致病基因b，经减数分裂所形成的卵细胞中也只含有一条Xb染色体，若出现两条Xb染色体，说明卵原细胞在形成卵细胞的减数第二次分裂过程中出现异常，导致着丝点分裂后所形成的两条Xb染色体没有正常分离，即图②中乙时期发生异常。

(3) 依据精子形成的减数分裂过程可知：一个次级精母细胞经减数第二次分裂形成的两个精细胞的染色体组成应相同。图A是该种生物的一个精细胞，其中含有的小的染色体为白色，大的染色体绝大部分为白色，说明在减数第一次分裂时这对大的同源染色体发生了交叉互换，由此可判断图B中与图A来自同一个次级精母细胞的为③。