【狀元之路】2012屆高中生物第一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)18 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題研究系列之交叉互換及減數(shù)分裂異常的驗(yàn)證課件

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題研究系列之(十八)交叉互換及減數(shù)分裂異常的驗(yàn)證,若卵細(xì)胞形成過(guò)程中減數(shù)第一次分裂正常、減數(shù)第二次分裂異?；驕p數(shù)第一次分裂異常、減數(shù)第二次分裂正常，則產(chǎn)生XX、O兩種異常卵細(xì)胞。若正常精子與異常卵細(xì)胞結(jié)合或異常精子與正常卵細(xì)胞結(jié)合即可產(chǎn)生多種異常受精卵。,【典例示范】請(qǐng)回答下列與減數(shù)分裂有關(guān)的問(wèn)題：(1)假設(shè)果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞中的一個(gè)DNA分子用15N進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下該細(xì)胞分裂形成的精細(xì)胞中，含15N的精細(xì)胞所占的比例為_(kāi)。(2)一個(gè)基因型為AaXbY的精原細(xì)胞，在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體分配紊亂，產(chǎn)生了一個(gè)基因型為AAaXb的精子，則另三個(gè)精子的基因型分別為_(kāi)。(3)從減數(shù)分裂的角度分析染色體組成為XXY的個(gè)體產(chǎn)生的可能原因。_,(4)如圖表示一個(gè)基因型為AaBb的動(dòng)物細(xì)胞分裂圖像，請(qǐng)分析圖中染色體3和4上基因產(chǎn)生的可能原因，并說(shuō)明B、b分離的時(shí)期。_。,思路分析：(1)以一對(duì)同源染色體為例分析，只標(biāo)記一個(gè)DNA分子，其復(fù)制形成的2個(gè)DNA都被標(biāo)記，而另一個(gè)DNA復(fù)制形成的2個(gè)DNA均未被標(biāo)記，經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個(gè)精子中，有2個(gè)被標(biāo)記。(2)該精子基因型為AAaXb，Aa為同源染色體未分離形成的，AA為姐妹染色單體未分離形成的，因此形成的另三個(gè)精子為aXb、Y、Y。(3)基因型為XXY的個(gè)體產(chǎn)生的原因可能是由染色體組成為XX的異常卵細(xì)胞和Y的正常精子受精作用形成的，也可能是染色體組成為XY的異常精子和X的正常卵細(xì)胞受精作用形成的。(4)染色體3和4上的b和B形成的原因可能是基因突變或交叉互換；B、b的分離可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，也可能是如圖所示的減數(shù)第二次分裂后期。,答案：(1)1/2(2)aXb、Y、Y(3)卵細(xì)胞形成過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂異常形成了染色體組成為XX的異常卵細(xì)胞；精子形成過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂異常形成了染色體組成為XY的異常精子(4)交叉互換或基因突變。減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。,【實(shí)戰(zhàn)演練】交叉互換若發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，應(yīng)為減數(shù)分裂四分體時(shí)期，其結(jié)果是產(chǎn)生更多基因型的配子，使后代形成更多的重組類型，關(guān)于交叉互換可用下述方法驗(yàn)證。高中生物課本中敘述：在細(xì)胞周期中，染色體的兩條姐妹染色單體之間可發(fā)生部分交換。某生物興趣小組為了在顯微鏡下觀察這一觀象，便進(jìn)行了研究。同學(xué)們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上收集的資料如下。資料一將細(xì)胞置于含有某種BrdU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細(xì)胞能不斷增殖。當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，BrdU可替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸摻入到DNA子鏈中。,資料二由于BrdU摻入的情況不同，經(jīng)特殊染色后，著色的深淺也不同。在染色單體中，若DNA只有一條鏈摻有BrdU，則染色后著色深；若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，則使DNA雙螺旋程度降低，染色后著色淺。資料三將處于不同細(xì)胞周期的中期細(xì)胞進(jìn)行常規(guī)制片，經(jīng)特殊染色后在顯微鏡下可觀察到每條染色體的姐妹染色單體的著色情況。根據(jù)資料生物興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：(1)此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理：一是根據(jù)DNA半保留復(fù)制原則；二是使用_的方法。,(2)實(shí)驗(yàn)步驟：_。_。_。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：若要觀察姐妹染色單體是否發(fā)生交換，應(yīng)選擇第二個(gè)細(xì)胞周期的中期細(xì)胞進(jìn)行觀察，請(qǐng)描述可能觀察到的現(xiàn)象：_。,思路分析：(1)染色體是細(xì)胞水平的物質(zhì)，可用光學(xué)顯微鏡觀察染色體的形態(tài)。(2)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱擞^察姐妹染色單體之間發(fā)生部分交換。根據(jù)DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合上述資料，本實(shí)驗(yàn)是在染色體上進(jìn)行相互對(duì)照，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段是配制含BrdU的細(xì)胞培養(yǎng)基，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行階段是將細(xì)胞在此培養(yǎng)基中培養(yǎng)，并取中期的細(xì)胞制片，因?yàn)橹衅诘娜旧w形態(tài)最固定、數(shù)目最清晰。實(shí)驗(yàn)的最后階段是進(jìn)行顯微鏡觀察，結(jié)果分析。(3)因?yàn)榧?xì)胞在復(fù)制過(guò)程中要用到培養(yǎng)基中的BrdU，使子代DNA中著色深淺發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)半保留復(fù)制，在第二個(gè)細(xì)胞周期的中期細(xì)胞的姐妹染色單體中，由于姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換，結(jié)果在著色較深的染色單體上有較淺的部分，在著色較淺的染色單體上有較深的部分。,答案：(1)顯微鏡觀察(2)配制含BrdU的細(xì)胞培養(yǎng)基將某細(xì)胞置于BrdU的培養(yǎng)基上，在適宜條件下培養(yǎng)分別取不同細(xì)胞周期的中期細(xì)胞制成裝片，并特殊染色，以便顯微鏡