果蝇的生物钟基因位于 X 染色体上,有节律( X B )对无节律( X b )为显性;体色基因位于常染色体上,灰身( A )对黑身( a )为显性。在基因型为 AaX B Y 的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个 AAX B X b 类型的变异细胞,有关分析正确的是
A . 该细胞是初级精母细胞
B . 该细胞的核 DNA 数是体细胞的一半
C . 形成该细胞过程中, A 和 a 随姐妹染色单体分开发生了分离
D . 形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
D
【分析】
本题以果蝇为例,考查了减数分裂的过程与变异,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体、 DNA 、染色单体等物质的行为变化规律,再根据题干要求作出准确的判断,属于考纲理解层次的考查。
【详解】
A、亲本雄果蝇的基因型为 AaX B Y ,进行减数分裂时,由于染色体复制导致染色体上的基因也复制,即初级精母细胞的基因型是 AAaaX B X B YY ,而基因型为 AAX B X b 的细胞基因数目是初级精母细胞的一半,说明其经过了减数第一次分裂,即该细胞不是初级精母细胞,而属于次级精母细胞, A 错误;
B、该细胞为次级精母细胞,经过了间期的DNA复制(核DNA加倍)和减一后同源染色体的分离(核DNA减半),该细胞内DNA的含量与体细胞相同, B 错误;
C、形成该细胞的过程中, A 与 a 随同源染色体的分开而分离, C 错误;
D、该细胞的亲本 AaX B Y 没有无节律的基因,而该细胞却出现了无节律的基因,说明在形成该细胞的过程中,节律的基因发生了突变, D 正确。
故选 D。
【点睛】
在减数第一次分裂的间期,可能会发生基因突变,进而影响产生的子细胞的基因型。在减数分裂过程中,可能会发生同源染色体不分离、或者姐妹染色单体不分离,进而产生异常的细胞,考生要能够根据所给细胞的基因型或者染色体组成,判断出现异常细胞的原因。
前期 | 中期 | 后期 | ||
有丝分裂 | 有同源染色体(染色体必定成对) | 不联会 |
着丝点排列在赤道板 |
着丝点分裂 |
减数第一次分裂 | 有同源染色体(染色体必定成对) | 联会 |
四分体排列在赤道板两侧 |
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 |
减数第二次分裂 | 无同源染色体(染色体可以不成对) | 无同源染色体 |
着丝点排列在赤道板 |
着丝点分裂 |
项目 | 有丝分裂 | 减数分裂 | |
不同点 | 母细胞 | 体细胞或原始生殖细胞 | 原始生殖细胞 |
染色体复制 | 一次,有丝分裂间期 | 一次,减数第一次分裂前的间期 | |
细胞分裂次数 | 一次 | 两次 | |
同源染色体行为 | 有同源染色体,但无同源染色体的联会、四分体,不出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离 | 有同源染色体的联会、四分体,出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离 | |
子细胞的数目 | 2个 | 雄性4个,磁性为(1+3)个 | |
子细胞的类型 | 体细胞 | 生殖细胞(精细胞或卵细胞) | |
最终产生子细胞染色体数 | 与亲代细胞相同 | 比亲代细胞减少一半(发生在减数第一次分裂) | |
子细胞核的遗传物质组成 | 几乎相同 | 不一定相同(基因重组形成多种配子) | |
子细胞中可遗传变异的来源 | 基因突变、染色体变异 | 基因突变、基因重组、染色体变异 | |
染色体及DNA数量的变化 | |||
相同点 | 染色体都复制一次;出现纺锤体,均有子细胞产生,均有核膜、核仁的消失与重建过程;减数第二次分裂和有丝分裂相似,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成染色体 | ||
意义 | 使生物的亲代和子代之间保持了遗传特性的稳定性 | 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 |
知识拓展:
1、AaBb(两对基因独立遗传)产生配子情况
产生的配子种类 | 说明 | |
一个精原细胞 | 4个,2种(AB、ab或Ab、aB) | 植物产生配子的结论,与动物大致相同(区别仅在于:一个花粉母细胞产生的精子数量是8个,比动物要多) |
一个雄性个体 | 4n个,4种(AB、ab、Ab、aB) | |
一个卵原细胞 | 1个,1种(AB或ab或Ab或aB) | |
一个雌性个体 | n个,4种(AB、ab、Ab、aB) |
分裂方式 | 变异类型 |
无丝分裂 | 基因突变 |
有丝分裂 | 基因突变、染色体变异 |
减数分裂 | 基因突变、基因重组、染色体变异 |
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