細(xì)胞分裂與可遺傳變異的關(guān)系

1、補(bǔ)上一課3細(xì)胞分裂與可遺傳變異的關(guān)系及其染色體、DNA同位素追蹤重點(diǎn)題型1細(xì)胞分裂與可遺傳變異的關(guān)系明確4類分裂方式!二分裂原核維胞無色分裂：有絲分裂真核細(xì)胞；減數(shù)分裂J關(guān)注3類可遺傳變異其因突變一全體生物染色體變異真核生物疑因不組一有性生殖生物剖析近年高考考情結(jié)合配子類型等資培合分裂圖像專瓷結(jié)合新信息考查例練并舉,志在必得典題例證.常圓練透.他一當(dāng)十,勢奪高分方法突破1.細(xì)胞分裂與變異分裂方式變異發(fā)生過程或時(shí)期變異類型二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂DNA復(fù)制基因突變減數(shù)分裂減I后期：非同源染色體自由組合減I前期：同源染色體非姐妹染色單體交叉互換基因重組有絲分裂、減數(shù)分裂分裂期：任何時(shí)期

2、染色體變異2.姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因分析(1)一定源自基因突變體細(xì)胞中發(fā)生、作用時(shí)間在間期1=一定是基因突變親代基因純合,(2)一定源力交叉互換=一定是交叉互換如妹染色單體的其中一條有兩種顏色作用時(shí)間是MI前(3)無任何提示,那么上述兩種情況都有可能.3 .剖析細(xì)胞分裂過程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因警蛆偶位、易位、重:巨、缺失紡錘體形成受阻(低溫或秋水仙素所致)導(dǎo)致子細(xì)胞染色體加倍dSW造黔蛇7減1后期同源染色體未別離導(dǎo)致全部變笄故H變異配子異常戲D后期姐妹染色單體不別離導(dǎo)致山J本次級性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子異常(W一次級性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子能正常)機(jī)怒生然.姐妹染色單體上等位基因的唯一-來源

3、叢因交變減數(shù)分裂無交叉互換情形下.姐妹染色單體含等位基因的成因鬻一只發(fā)生于減I前期(交叉互換)與減I后期4 .XXY與XYY異常個體成因分析(l)XXY成因父方減I后期XY染色體未別離.,產(chǎn)生rxy型精子XXY-減I異常,兩條X染色體未別離導(dǎo)致成因"產(chǎn)生XX型卵細(xì)胞母方,人減11后期X染色體假設(shè)絲點(diǎn)I減II異常.分裂后兩條X染色體都進(jìn)入卵細(xì)胞(2)XYY成因:父方減II異常,即減II后期Y染色體著絲點(diǎn)分裂后兩條Y染色體共同進(jìn)入同一精細(xì)胞5.圖解減數(shù)分裂與基因重組及染色體變異1減數(shù)分裂與基因重組非同源染色體上非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組自由組合定律.在減數(shù)第一次分裂后期,可發(fā)生如右圖

4、的重組.同源染色體非姐妹染色單體交叉互換導(dǎo)致基因重組.在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導(dǎo)致基因重組,如A原本與B組合,a與b組合,經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合,a與B組合.2減數(shù)分裂與染色體變異染色體數(shù)目變異如果減數(shù)第一次分裂異常,那么所形成的配子全部不正常且生殖細(xì)胞中或者含有2個等位基因,或者兩個等位基因全部喪失；如果減數(shù)第二次分裂一個次級精母細(xì)胞分裂異常,那么所形成的配子有的正常,有的不正常,不正常的細(xì)胞中有的喪失基因,有的含2個相同基因.如圖所示：此兩細(xì)胞均含A、a發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異倒位、易位、缺失、重復(fù)的精卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂可產(chǎn)生異常配子,進(jìn)而通過受精

5、作用而傳給下一代.但體細(xì)胞的變異不易傳代.|易錯警不|有性生殖產(chǎn)生的后代呈現(xiàn)多樣性的兩大成因1配子中基因的組合具有多樣性緣于“非同源染色體自由組合及“同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換.2受精時(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合具有“隨機(jī)性.考題例證【例證1】2021.天津卷,4果蠅的生物鐘基因位于X染色體上,有節(jié)律XB對無節(jié)律Xb為顯性；體色基因位于常染色體上,灰身A對黑身a為顯性.在基因型為AaXBY的雄蠅減數(shù)分裂過程中,假設(shè)出現(xiàn)一個AAXBxb類型的變異細(xì)胞,有關(guān)分析正確的選項(xiàng)是A.該細(xì)胞是初級精母細(xì)胞B.該細(xì)胞的核DNA數(shù)是體細(xì)胞的一半C.形成該細(xì)胞過程中,A和a隨姐妹染色單體分開發(fā)生了別離D.形成該

6、細(xì)胞過程中,有節(jié)律基因發(fā)生了突變解析雄蠅的基因型為AaXBY,而變異細(xì)胞的基因型為AAXBXb,由于在減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體別離會導(dǎo)致等位基因別離,而變異細(xì)胞中無等位基因A和a而含有兩個A且無Y染色體,判斷該細(xì)胞為次級精母細(xì)胞,A錯誤；處于減數(shù)第二次分裂時(shí)期的細(xì)胞中核DNA數(shù)與體細(xì)胞的核DNA數(shù)相同,B錯誤；形成該次級精母細(xì)胞的過程中,A和a隨同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期的別離而分離,C錯誤；次級精母細(xì)胞中應(yīng)含有XBX13或YY基因,但該次級精母細(xì)胞含有XBXb,說明在形成該細(xì)胞過程中發(fā)生了基因突變,B突變成b,D正確.答案D【例證2】經(jīng)典高考題基因型為AaXBY的小鼠僅由于減數(shù)分裂

7、過程中染色體未正常別離,而產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子.等位基因A、a位于2號染色體.以下關(guān)于染色體未別離時(shí)期的分析,正確的選項(xiàng)是2號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時(shí)未別離2號染色體可能在減數(shù)第一次分裂時(shí)未別離性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時(shí)未別離性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時(shí)未別離A.B.C.D.解析1該小鼠的基因型為AaXBY,其處于四分體時(shí)期的初級精母細(xì)胞中染色體及基因組成如以下圖所示.等位基因A、a位于2號染色體上,B位于X染色體上.假設(shè)正常減數(shù)分裂那么形成的配子的基因型為AXB、aXB.AY、aY四種.2依據(jù)題干信息“產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子,可知,“A與A沒有別離,而A與A的

8、別離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期,故正確；“不含性染色體有兩種可能：一是同源染色體別離不正常,二是減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體別離后移向同一極,故正確.答案A【例證3】2021.海南卷,29答復(fù)以下關(guān)于遺傳和變異的問題：1高等動物在產(chǎn)生精子或卵細(xì)胞的過程中,位于非同源染色體上的基因之間會發(fā)生,同源染色體的非姐妹染色單體之間可能會發(fā)生,這兩種情況都有可能導(dǎo)致基因重組,從而產(chǎn)生基因組成不同的配子.2假設(shè)某物種的染色體數(shù)目為2,在其減數(shù)分裂過程中,會出現(xiàn)不同的細(xì)胞,甲、乙2個模式圖僅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色體,那么,圖甲表示的是填“初級精母細(xì)胞“次級精母細(xì)胞或“精細(xì)胞,圖乙表示的是填“初級精

9、母細(xì)胞“次級精母細(xì)胞或“精細(xì)胞o3某植物的染色體數(shù)目為2%其產(chǎn)生的花粉經(jīng)培養(yǎng)可得到單倍體植株.單倍體是指,解析1進(jìn)行有性生殖的生物通過減數(shù)分裂形成配子時(shí),隨著非同源染色體的自由組合,位于非同源染色體上的非等位基因也自由組合；另外一種基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期,位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交叉互換.2如下圖,甲細(xì)胞中含有同源染色體,并且每條染色體上有姐妹染色單體,所以為初級精母細(xì)胞；乙圖無同源染色體,并且姐妹染色單體已經(jīng)分開,分別進(jìn)入不同的配子中,所以為精細(xì)胞.3考查單倍體的概念,要求學(xué)生對概念掌握牢固并且有很好的語言組織能力.答案1自由組合交叉互換2

10、初級精母細(xì)胞精細(xì)胞3體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體I名師支招I異常精細(xì)胞或卵細(xì)胞產(chǎn)生原因的快速判斷存在*同源來電仁臂患體您常以生殖細(xì)胞中有無“同律染色體或有無“等位氐因?yàn)橐罁?jù)在.基因:二段后6異常存在2個相同基因也妹染色單體來.2個才叫染色.,成“后期單體畀不對點(diǎn)小練1 .2021山西大學(xué)附中模擬一對染色體正常的夫婦生了一個性染色體為XXY的孩子,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因不可能是A.父方減數(shù)第一次分裂同源染色體未別離B.母方減數(shù)第一次分裂同源染色體未別離C.父方減數(shù)第二次分裂蛆妹染色單體未別離D.母方減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體未別離解析孩子的Y染色體必然來自父親,假設(shè)是父方減數(shù)第二次分裂時(shí)姐

11、妹染色單體未別離,那么孩子的染色體組成應(yīng)為XYY,與題目中的XXY不符.答案C2 .某基因型為Aa的果蠅體內(nèi)的一個細(xì)胞增殖情況如下圖.以下相關(guān)表達(dá),正確的選項(xiàng)是甲極乙極A.圖示細(xì)胞為次級精母細(xì)胞或第一極體B.圖示細(xì)胞中染色體行為變化引起的變異有可能遺傳給后代C.假設(shè)A基因位于1號染色體上,那么甲極一定有兩個A基因D.圖示細(xì)胞中兩條2號染色體分別移向兩極,表達(dá)了同源染色體的別離過程解析圖示細(xì)胞中有Y染色體,所以該果蠅應(yīng)為雄性,即圖示細(xì)胞為次級精母細(xì)胞,而不是第一極體,A錯誤；圖示細(xì)胞中染色體行為變化將會導(dǎo)致其產(chǎn)生的配子發(fā)生染色體數(shù)目變異,假設(shè)該細(xì)胞產(chǎn)生的配子能夠完成受精作用,那么該變異可遺傳給后

12、代,B正確；假設(shè)圖示細(xì)胞發(fā)生過基因突變或交叉互換,那么甲極可能有一個A基因和一個a基因,C錯誤；圖示細(xì)胞中不存在同源染色體,D錯誤.答案B3 .有關(guān)細(xì)胞分裂過程中異常原因的分析正確的選項(xiàng)是選項(xiàng)體細(xì)胞或原始生殖細(xì)胞一子細(xì)胞原因分析AaaAa有絲分裂間期發(fā)生隱性突變BAaXBY-AaXB.AaXB>Y、Y減數(shù)第二次分裂后期同源染色體未分開CXbY-XbX0、Y、Y減數(shù)第一次分裂后期姐妹染色單體未分開DAaXBXb-AaXBXB.Aa、XXb減數(shù)第一次、第二次分裂均異常解析這是一道考查細(xì)胞分裂異常的試題.解題時(shí),首先確定異常點(diǎn),再結(jié)合細(xì)胞分裂過程分析異常原因.由隱性基因突變成顯性基因,稱顯性突

13、變,A錯誤；子細(xì)胞中含有等位基因A、a,說明減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒有分開,進(jìn)入同一個子細(xì)胞,B錯誤；子細(xì)胞中含有相同基因X說明減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未分開,而進(jìn)入同一個子細(xì)胞,C錯誤；子細(xì)胞中既含有等位基因A、a,又含有相同基因XB和XB,說明減數(shù)第一次、第二次分裂均發(fā)生了異常,D正確.答案D重點(diǎn)題型2有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體及DNA同位素追蹤把握兩種方法實(shí)臉法.畫圖法跟蹤染色體.DNA的走向明確三種動態(tài)變化DNA半保存復(fù)制著絲點(diǎn)分裂.細(xì)胞一裂為二嚴(yán)把“四關(guān)巧解題第一關(guān)復(fù)制關(guān)第二關(guān)中期關(guān)第三關(guān)后期關(guān)第四關(guān)子細(xì)胞關(guān)對點(diǎn)增分強(qiáng)化練懂技巧、明規(guī)律疑玻大沖關(guān)方法突破1. DNA分

14、子復(fù)制特點(diǎn)及子代DNA存在位置與去向1復(fù)制時(shí)期：有絲分裂間期S期或減數(shù)第一次分裂前的間期.2復(fù)制特點(diǎn)半保存復(fù)制,即新DNA分子總有一條鏈來自親代DNA即模板鏈,另一條鏈子鏈由新鏈構(gòu)建而成.32個子代DNA位置：當(dāng)一個DNA分子復(fù)制后形成兩個新DNA分子后,這兩個新DNA位于兩條蛆妹染色單體上,且由著絲點(diǎn)連在一起,（4） 2個子代DNA去向：在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,當(dāng)著絲點(diǎn)分裂時(shí),兩蛆妹染色單體分開,分別移向細(xì)胞兩極,此時(shí)子代DNA隨染色單體分開而分開.2. DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次目前大局部考查角度屬此類圖像及解讀隨機(jī)移向兩極僅分析其中條染色體假設(shè)絲點(diǎn)分裂狀況第二次后期閃著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)

15、致染色體數(shù)目加倍,也每條奧色體移向哪一極具“隨機(jī)性親代1個DNA分子著絲點(diǎn)IV分裂,單體分開著絲點(diǎn)第次能制第次狂制山跳、第二次中期：每條染色體群帶"N二但每條染色體新法1都只有一條單體帶T5N犬兩條深色鏈表示具7供應(yīng)“N原料?苕絲點(diǎn)IIni新漣卷個子代DNA均含、“唯親代DNA鏈1由于染色體著絲點(diǎn)分裂后形成的兩子染色體移向哪一極是“隨機(jī)的,故移向同一極的染色體其雙鏈DNA所帶的放射性狀況應(yīng)由每條染色體兩單體如何移動決定,絕不可將所有染色體的單體移動“統(tǒng)一看待.2性原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)DNA只進(jìn)行一次復(fù)制,復(fù)制后的子代DNA在減數(shù)第二次分裂后期分開,分別進(jìn)入兩個精細(xì)胞或一個卵細(xì)胞和極體

16、或兩個極體中.考題例證【例證】經(jīng)典高考題蠶豆根尖細(xì)胞2N=12在含3H標(biāo)記的胸腺嗑咤脫氧核甘酸培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期,其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是A.每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B.每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C.只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D.每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記解析DNA復(fù)制是半保存復(fù)制,蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺咯咤脫氧核甘酸3H-T培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期,每一個DNA分子都有一條脫氧核甘酸鏈含3H-T,然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至中期,每個DNA分子復(fù)制的兩個DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上

17、,其中一個DNA分子的一條鏈含3HH'HH5H»H*H培養(yǎng)出4；培養(yǎng)至中期存在于同一染色體的兩條俎嫌染色單體上存在于同一染色體的兩條坦妹染色單體上T,如以下圖:格汴拓史完成一個細(xì)胞周期答案B技法點(diǎn)撥解答本類問題必嚴(yán)把四關(guān)嚴(yán)把DNA2個新DNA分子總會保依親代DNA分分子半保了的一條鏈.并由新原料再構(gòu)建一條修組制關(guān)鏈即于代DNA=1條親代儲+1條新植嚴(yán)把“中,必須建立中期染色體、染色單體及其上期.關(guān)t面的雙鏈DNA標(biāo)記狀況的物理模型嚴(yán)把“后削,關(guān)中期模型根底上讓著絲點(diǎn)“分裂二將兩單體分開一方面描述此時(shí)每條染色體上DNA雙鏈標(biāo)記狀況應(yīng)為原單體狀況;力一方面“算總賬二即“將分配到同

18、一極的染色體匯總予以綜合描述山于著絲點(diǎn)分裂時(shí)每條染色體的兩個單體移向哪一極是“隨機(jī)的,故最終移至同一極的所有染色體所帶放射性也應(yīng)具有“班機(jī)性二即2N條染色體的放射性狀況為02N不等.由此所得到的子細(xì)胞中染色體標(biāo)肥狀況必然為0-2N不等對點(diǎn)小練1.用32P標(biāo)記某動物精原細(xì)胞的全部核DNA,然后將細(xì)胞置于31P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),使其進(jìn)行一次有絲分裂或減數(shù)分裂MI、MlDo以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.有絲分裂前期與MI前期細(xì)胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同B.有絲分裂后期與MI后期細(xì)胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)不同C.有絲分裂中期與MH中期細(xì)胞中,32P標(biāo)記的DNA分子

19、數(shù)不同、染色體數(shù)不同D.有絲分裂后期與MH后期細(xì)胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同、染色體數(shù)相同解析有絲分裂前期與MI前期細(xì)胞還沒有分裂,所以32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)也相同,A錯誤；有絲分裂后期染色體著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍,MI后期細(xì)胞同源染色體別離,但著絲點(diǎn)不分裂,因此,兩時(shí)期細(xì)胞內(nèi)32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)相同、染色體數(shù)不同前者是后者的兩倍,B錯誤；有絲分裂后期與MH后期細(xì)胞中,32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)不同前者是后者的兩倍、染色體數(shù)不同前者是后者的兩倍,D錯誤.答案C2.2021四川德陽聯(lián)考果蠅的某精原細(xì)胞全部染色體被15N完全標(biāo)記,后轉(zhuǎn)入含UN脫氧核甘酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng),先

20、進(jìn)行一次有絲分裂,再進(jìn)行減數(shù)分裂不考慮交叉互換,經(jīng)變形形成8個精子,對于這8個精子,以下說法正確的選項(xiàng)是A. 8個精子的全部染色體不可能都含有15NB. 8個精子的全部染色體不可能都含有14NC.染色體中含Qn的精子有4個D.染色體中含WN的精子有4個解析DNA復(fù)制為半保存復(fù)制,該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,DNA復(fù)制形成的所有子代DNA分子均為15Nl4N,那么最終形成的兩個精原細(xì)胞中每條染色體中DNA均為,5N14N,再進(jìn)行減數(shù)分裂,每個DNA復(fù)制時(shí),形成的2個子代DNA分子為wN15n、i4N14N,分別位于兩條姐妹染色單體上,減數(shù)第一次分裂后期同源染色體別離,形成兩個次級精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體別離,形成的兩個子染色體一個含不不,一個含44