【生物】2020届一轮复习人教版细胞分裂与可遗传变异的关系学案

【生物】2020届一轮复习人教版细胞分裂与可遗传变异的关系学案

2020 届 一轮复习 人教版细胞分裂与可遗传变异的关系 学案 (2017·浙江卷)二倍体生物(2n=6)的某细胞处于细胞分裂某时期的 示意图如图,其中①～④表示染色体。据图分析,错误的是( A ) A.该细胞可表示次级精母细胞或第二极体 B.该细胞的染色体数目与体细胞的相同 C.①②③含有该生物的一套遗传物质 D.图中基因 g 可由基因 G 突变而来 【审题指导】 解答本题的关键是根据有无同源染色体、染色体的行为特征及数目判 断该细胞的分裂方式和时期,并由染色体的行为特征推断等位基因的 形成原因。 (1)图中细胞无同源染色体,染色体正移向细胞两极,且细胞质均等分 裂,由此判断此细胞可为次级精母细胞或第一极体。 (2)由于题干未告知该二倍体生物的基因型,因此 g 的形成原因可能 来源于 G 的基因突变。 解析:据图分析,图中细胞没有同源染色体,着丝点分裂,处于减数第 二次分裂后期,由于细胞质是均等分裂的,因此该细胞可以表示次级 精母细胞或第一极体;图示减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目 与体细胞相同;①②③是一组非同源染色体,含有该生物的一套遗传 物质;G 与 g 是一对等位基因,图中基因 g 可能是由基因 G 突变而来。 1.记住减数分裂过程中基因突变的两种类型 在减数第一次分裂前的间期,DNA 分子复制过程中,如复制出现差错, 则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种 突变能通过配子传递给下一代。如图所示: 2.准确辨析分裂图像中的变异类型 (1)由于图①、②细胞分裂方式为有丝分裂,而图③细胞分裂方式为减 数分裂,因此图中①、②、③的变异类型分别属于基因突变、基因突 变、基因突变或基因重组。 (2)若该生物基因型为 AA,则图③的变异类型为基因突变。若该生物 基因型为 Aa,则图③的变异类型最可能为基因重组。 1.如图为基因型 AABb 的某动物进行细胞分裂的示意图,相关判断错 误的是( A ) A.此细胞只能为次级精母细胞或次级卵母细胞 B.此细胞中基因 a 是由基因 A 经突变产生的 C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组 解析:此细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂前期,可能是次级 精母细胞或次级卵母细胞或第一极体,所以该细胞分裂产生的子细胞 可能是两种精子或一种卵细胞;该动物的基因型为 AABb,不含基因 a, 而此细胞含有基因 a,说明基因 a 是由基因 A 经突变产生的;由该动物 的基因型可知其是二倍体生物,在有丝分裂后期,染色体数目加倍,细 胞中含有染色体组数最多,即四个染色体组。 2.如图是某哺乳动物体内的细胞分裂示意图,下列叙述正确的是 ( A ) A.甲图细胞可能正在发生等位基因的分离 B.乙图细胞发生了基因突变或基因重组 C.丙图细胞分裂结束后产生的子细胞为精细胞或极体 D.甲、乙、丙细胞中都含有同源染色体 解析:乙图为有丝分裂后期,不可能发生基因重组;由甲图的细胞质均 等分裂可知此动物为雄性动物,则丙最终形成的子细胞为精细胞;丙 图无同源染色体。 突破点二 细胞分裂与基因重组 (2015·海南卷)回答下列关于遗传和变异的问题: (1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的 基因会发生 ,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会 发生 ,这两种情况可能导致基因重组,从而产生基因组 成不同的配子。 (2)假设物种的染色体数目为 2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的 细胞,甲、乙两个模式图仅表示出了 Aa、Bb 基因所在的常染色体,那 么,图甲表示的是 (填“初级精母细胞”“次级精 母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是 (填“初 级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。 (3)某植物的染色体数目为 2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植 株。单倍体是指 。 【审题指导】 (1)明确基因重组的两种类型 ①同源染色体的非姐妹染色体上的等位基因因交叉互换而重组。 ②非同源染色体上的非等位基因因非同源染色体自由组合而重组。 (2)由图甲基因型为 AAaaBBbb 可知其处于减数第一次分裂过程中;由 图乙中染色体无姐妹染色单体及基因型为 Ab,可知其为精细胞。 解析:(1)非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因之 间的重组;同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因 重组。 (2)由模式图可知:图甲细胞具有联会的同源染色体,处于减数第一次 分裂前期,为初级精母细胞;图乙细胞没有同源染色体,染色体数目减 半,且无染色单体,为精细胞。 (3)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 答案:(1)自由组合 交叉互换 (2)初级精母细胞 精细胞 (3)含有本物种配子染色体数目的个体 1.非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定 律)。在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自 由组合而出现基因重组如 A 与 B 或 A 与 b 组合。 2.同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换导致基因重组。在减数第一 次分裂四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而 导致基因重组,如 A 原本与 B 组合,a 与 b 组合,经基因重组可导致 A 与 b 组合,a 与 B 组合。 1.下列关于基因重组的说法,不正确的是( B ) A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于 基因重组 B.减数第一次分裂前期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换 可导致基因重组 C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基 因重组 D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能 解析:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非同源染色 体上的非等位基因重新组合是基因重组;减数第一次分裂前期,同源 染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组;减数第一 次分裂后期,非同源染色体的非等位基因自由组合可导致基因重组; 一般情况下,基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中,水稻花 药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发 生基因重组,但根尖细胞只能进行有丝分裂,不会发生基因重组。 2.(2018·河北定州期末)如图为某植物形成配子过程中几个特定时 期的显微照片,其中能够体现“基因的自由组合定律”的时期是 ( B ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析:图甲中,细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,发 生了基因重组,但不能体现基因的自由组合定律;图乙中,同源染色体 分离,非同源染色体自由组合,体现了基因自由组合定律的实质;图丙 中,染色体变为染色质,形成新的核膜,产生两个子细胞;图丁中,细胞 没有发生同源染色体分离,都不能体现基因自由组合定律实质。 突破点三 细胞分裂与染色体变异 某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为 AaBb,其体内某细胞 处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是( D ) A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B.该细胞含有 3 个四分体,6 条染色体,12 个 DNA 分子 C.该细胞每条染色体的着丝点都连着由两极中心体发出的纺锤丝 D.该细胞分裂形成的配子的基因型为 aBXA、aBX、AbY、bY 【审题指导】 (1)图中的 A 基因所在的染色体片段被移接到 X 染色体上,此变异为 易位。 (2)图中细胞的 6 条染色体所含的核 DNA 分子为 12 个。 解析:由图可知,A 基因所在的染色体片段易位到了 X 染色体上,没有 体现基因突变,A 错;该细胞为减数第一次分裂中期图像,含有 3 个四 分体,6 条染色体,12 个核 DNA,由于细胞质中也含有,因此 DNA 分子数 大于 12;该细胞为动物细胞,每条染色体的着丝点只连着由两极中心 体发出的星射线,据图可知,可形成 4 种配子。 1.染色体数目非整倍性变异原因分析 假设某生物体细胞中含有 2n 条染色体,减数分裂时,某对同源染色体 没有分开或姐妹染色单体没有分开,导致产生含有(n+1)、(n-1)条染 色体的配子,如图所示: 2.性染色体数目异常原因及对子代性染色体组成的影响 时 期 卵原细胞减数分裂异常 (精原细胞减 数分裂正常) 精原细胞减数分裂异常 (卵原细胞减 数分裂正常) 不正常 卵细胞 不正常 子代 不正常 精子 不正常 子代 减 Ⅰ 时 异 常 XX XXX,XXY XY XXY O OX,OY O OX 减 Ⅱ 时 异 常 XX XXX,XXY XX XXX O OX,OY YY XYY — — O OX 1.观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解 释合理的是( A ) A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 解析:该生物是含有 6 条染色体的二倍体,正常减数第二次分裂后期 的细胞中应含有 6 条染色体。分析图示知,着丝点分裂后分到两极的 染色体各有 4 条,即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条,其 原因可能是在减数第一次分裂时,一对同源染色体没有分开。 2.基因型为 AaXBY 的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离, 而产生一个不含性染色体的 AA 型配子。等位基因 A、a 位于 2 号染色 体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( A ) ①2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析:依据题干信息“产生一个不含性染色体的 AA 型配子”,可知, “A 与 A”没有分离,而 A 与 A 的分离发生在减数第二次分裂后期,① 正确;“不含性染色体”有两种可能:一是同源染色体分离不正常,二 是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极,③正确。