Question

【题目】2018年中科院覃重军团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大染色体的SY14菌株，如图1所示，在合成生物学领域具有里程碑意义。结合下列示意图分析并回答下列问题：

(1) 自然界存在的生命体分为真核生物和原核生物，SY14菌株属于________。天然酵母的出芽生殖属于________(填细胞分裂方式)，在中期DNA与染色体数之比等于________。

(2) 如图2所示，染色体两端存在维持结构稳定的端粒，当敲除了两端的端粒，着丝粒没有敲除，某条染色体连接成环状，它与质粒的环状结构在组成上的最大区别在于________________________。在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除________个端粒。

(3) 若以着丝粒为界，染色体分为长臂(q)和短臂(p)，臂比(长度比值q/p)是染色体的一项重要特征。天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，其原因是发生了____________________________。

Answer 1

【答案】真核生物 有丝分裂 2 成分除DNA外，还有蛋白质 30 染色体结构变异(着丝粒处断裂而后p与p连结，或q与q连结)

【解析】

根据细胞内有无核膜将细胞分为原核细胞和真核细胞，常见的原核细胞有蓝藻、细菌、支原体等，常见的真核细胞有动植物细胞、真菌等。真核细胞的分裂方式有：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。染色体主要由DNA和蛋白质组成，质粒是环状的DNA。

（1）根据“2018年中科院覃重军团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大染色体的SY14菌株”可知，SY14菌株含有染色体，为真核生物。真核细胞主要通过有丝分裂产生体细胞，天然酵母的出芽生殖属于无性繁殖，故为有丝分裂，在细胞分裂的中期每条染色体上含有两条染色单体，每条染色单体含有一个DNA，故中期时DNA与染色体数之比等于2。

（2）染色体主要由DNA和蛋白质组成，而质粒是环状的DNA，故敲除了两端端粒的某条染色体连接成的环状与质粒的环状结构在组成上的最大区别为：染色体连接成的环状结构的成分除含有DNA外，还含有蛋白质。由于每条染色体的两端均含有一个端粒，则16条染色体含有32个端粒，将16条染色体人工拼接为1条巨大染色体，由于所形成的巨大染色体的两端仍有端粒，故连接过程中需要敲除30个端粒。

（3）以着丝粒为界，染色体分为长臂(q)和短臂(p)，臂比(长度比值q/p)是染色体的一项重要特征，天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，说明新形成的染色体着丝粒两端的臂长相等，可能是着丝粒处断裂而后p与p连结，或q与q连结从而形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，该过程的变异属于染色体结构变异。