考点11　理清细胞分裂与遗传变异的联系.ppt

专题 3 细胞的生命历程 考点 11 　 理 清细胞分裂与遗传 变 异 的联系 体验真题 诊断疑漏 栏目索引 回归核心 考向特训 体验真题 诊断疑漏 题组　细胞分裂与遗传变异的关系 1 2 1.(2015· 海南， 29) 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非等位基因之间会发生 ________ ，同源染色体内的非姐妹染色单体之间可能会发生 ________ ，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因型组成不同的配子。 解析　 进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；另外一种基因重组发生在减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交叉互换。 解析答案 自由组合 交叉互换 (2) 假设某物种的染色体数目为 2 n ，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙 2 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 ” ) 。 初级精母细胞 精细胞 答案 解析 1 2 解析　 如图所示，图甲细胞中含有同源染色体，并且每条染色体上有姐妹染色单体，所以为初级精母细胞；图乙细胞中无同源染色体，并且姐妹染色单体已经分开，已分别进入不同的配子中，所以为精细胞。 1 2 答案 2.( 地方卷重组 ) 判断与填充： (1) 如图为某种果蝇的染色体组成示意图。该果蝇由于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。则 Ⅱ 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离，性染色体可能在减数第二次分裂时未 分离 ( 2011· 山东， 8 改编 )( 　　 ) √ 1 2 答案 (2) 如图为某生物 ( 基因型为 AABb ) 正在进行细胞分裂的部分染色体组成示意图，则该细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞，其中基因 a 是由基因 A 经突变产生 的 ( 2011· 江苏， 11AB)( 　　 ) × 1 2 答案 (3) 低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎，上述过程中产生的次级卵母细胞中可能出现如图所示的行为 图像 ( 2015· 天津， 4B)( 　　 ) √ 1 2 答案 (4) 如图所示为观察到的某生物 (2 n ＝ 6) 减数第二次分裂后期的细胞，这是因为减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互 分离 ( 2012· 江苏， 8A)( 　　 ) √ 1 2 答案 (5)(2013· 山东， 27 节选 ) 某二倍体植物高茎 (H) 对矮茎 (h) 为显性，基因 H 、 h 在 4 号染色体上，则基因型为 Hh 的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的基因型为 Hh 细胞，最可能的原因是 ________ ___________________________________________________________ 。若缺失一条 4 号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个 HH 型配子，最可能的原因是 __________________________________ 。 在减数 第 一 次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体间发生了交叉 互换 减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离 1 2 答案 (6)(2014· 江苏， 28 节选 ) 某研究者用非洲爪蟾性腺为材料，对其精巢切片进行显微观察，并绘制了示意图 ( 如图所示 ) ，细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 ___________ ( 填 “ 相同 ” 、 “ 不相同 ” 或 “ 不一定相同 ” ) 。 不一定相同 1 2 答案 (7)(2014· 天津， 9 节选 ) 果蝇的四对相对性状中红眼 (E) 对白眼 (e) 、灰身 (B) 对黑身 (b) 、长翅 (V) 对残翅 (v) 、细眼 (R) 对粗眼 (r) 为显性。下图是雄果蝇 M 的四对等位基因在染色体上的分布，果蝇 M 产生配子时，非等位基因 ________ 和 ________ 不遵循自由组合定律。若果蝇 M 与黑身残翅果蝇个体测交，出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代个体，则表明果蝇 M 在产生配子过程中 ___________________________________ ___________________ ， 导致基因重组，产生新的性状组合。 B( 或 b) v( 或 V) V 和 v( 或 B 和 b) 基因随非姐妹染色单体 的 交叉 交换而发生交换 1 2 答案 (8)(2014· 四川， 11 节选 ) 某小鼠的基因型为 A 1 ABB ，其中基因 A 1 、 A 、 B 分别标有 3 种不同的荧光，若发现某个次级精母细胞有 3 种不同颜色的 4 个荧光点，其原因 是 ___________________________________________ _________________ 。 基因 A 与 A 1 所在同源染色体的非姐妹染色单体 之 间发生了交叉互换 返回 1 2 回归核心 考向特训 依 纲联想 核心梳理 1. 关于细胞分裂与遗传规律的 3 点提示 (1) 基因的分离定律发生在减数第一次分裂的后期，由于同源染色体的分离导致其上的等位基因发生分离。 (2) 基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期，在同源染色体分离的同时，非同源染色体发生自由组合。 (3) 有丝分裂和无丝分裂过程中不存在基因的分离和自由组合。 2. 关于细胞分裂与生物变异的 3 点提示 (1) 基因突变主要发生在细胞分裂的间期。 特别提醒 　细胞分裂的各个时期都可以发生基因突变，并不是只有间期才能够发生基因突变，只是在间期最容易发生基因突变。 (2) 基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，前期是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换造成的，后期是由于非同源染色体之间自由组合造成的。 (3) 染色体变异可以发生在细胞分裂的各个时期。 3. 细胞分裂过程中形成异常细胞的 3 种原因 (1) 纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。 (2) 同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精 ( 卵 ) 母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。 (3) 姐妹染色单体不分离：在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配子异常。 4. 产生性染色体异常配子的原因剖析 (1) 异常精子 ① XY 出现的原因是由于减数第一次分裂后期同源染色体未彼此分离。 ② XX 或 YY 出现的原因是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体未彼此分离。 (2) 异常卵细胞： XX 或 O 出现的原因是由于减数第一次分裂后期同源染色体未彼此分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未彼此分离。 考向一　辨析细胞分裂过程中基因的传递规律 考向特训 解析 1. 某正常男性 (X B Y) 的一个处于减数第一次分裂后期的细胞与某女性色盲基因携带者 ( X B X b ) 的一个处于有丝分裂后期的细胞相比 ( 不考虑基因突变 ) ，正确的是 ( 　　 ) A.X 染色体数目之比为 1 ∶ 2 B.B 基因数目之比是 1 ∶ 1 C. 染色单体数目之比是 4 ∶ 1 D. 子细胞核内 DNA 数目之比是 2 ∶ 1 √ 解析　 该男性减数第一次分裂后期 X 染色体数目是 1 ，女性有丝分裂后期 X 染色体数目是 4 ， A 错误 ； 该 男性 (X B Y) 减数第一次分裂后期， B 基因数目是 2 ，女性有丝分裂后期 B 基因数目也是 2 ， B 正确 ； 该 男性减数第一次分裂后期细胞中染色单体的数目是 92 ，女性有丝分裂后期细胞中没有染色单体， C 错误 ； 男性 产生的次级精母细胞中核内 DNA 数目是 46 ，女性产生的子细胞核内 DNA 数目是 46 ，核内 DNA 之比是 1 ∶ 1 ， D 错误。 思维 延伸 答案 (1) 假设一对夫妇生育的 7 个儿子中， 3 个患有血友病 (H—h) ， 3 个患有红绿色盲 (E—e) ， 1 个正常。则下面的示意图所代表的细胞可能来自孩子 母亲 ( 　　 ) (2) 某男性的基因型为 AaX b Y ，他体内经正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中 ( 不考虑交叉互换 ) ，可能含有两个基因 A 、两个基因 b,1 条 X 染色体 ( 　　 ) √ √ 答案 (3) 下图为某二倍体动物细胞分裂图像，则： ① 如果 P 为 X 染色体，则 Q 一定是 Y 染色体，两者同源区段可携带 等位基因 ( 　　 ) ② 染色体 P 和 Q 上的基因，在亲子代间传递时可遵循基因的自由组合 定律 ( 　　 ) × √ 答案 (4) 一个基因型为 AaBb 的精原细胞经减数分裂产生的 4 个精子出现了以下情况，则： ① 若精子的种类及比例为 AB ∶ ab ＝ 2 ∶ 2 ，则两对等位基因一定位于同一对同源染色体 上 ( 　　 ) ② 若精子的种类及比例为 AB ∶ Ab ∶ aB ∶ ab ＝ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ，则一定发生了同源染色体分离，非同源染色体的 自由组合 ( 　　 ) ③ 若精子的种类及比例为 AaB ∶ b ＝ 2 ∶ 2 ，则一定发生了染色体结构 变异 ( 　　 ) ④ 若精子的种类及比例为 AB ∶ aB ∶ ab ＝ 1 ∶ 1 ∶ 2 ，则一定有一个 A 基因突变成了 a 基因 ( 　　 ) × × × √ 考向二　基因突变、基因重组与细胞分裂的辨析 解析 2. 某哺乳动物的基因型为 AABbEe ，如图是该动物体 某 个 细胞在减数分裂的某个环节的示意图，据此可以 判 断 ( 　　 ) A. 三对基因的遗传遵循自由组合定律 B. 图示细胞中， a 基因来自于基因突变或基因重组 C. 图示细胞若为第一极体，则该卵原细胞产生的卵细胞的基因型 为 AbE D. 图示细胞若为次级精母细胞，则该精原细胞产生的精子基因型有 4 种 √ 解析　 三对基因的遗传不遵循自由组合定律，因为 A 、 B 基因在一条同源染色体上，故 A 错误 ； 图示 细胞中， a 基因来自于基因突变，没有基因重组，故 B 错误 ； 图示 细胞若为第一极体，则次级卵母细胞的基因型为 AAbbEE ，产生的卵细胞的基因型为 AbE ，故 C 正确 ； 图示 细胞若为次级精母细胞，则该精原细胞产生的精子基因型为 ABe 、 aBe 、 AbE 共 3 种，故 D 错误。 答案 思维 延伸 (1) 处于分裂期的一个细胞内，染色体上共有 10 个 DNA 分子，则正常情况下该细胞此时可能会发生基因重组和染色体 变异 ( 　　 ) (2) 如图为某二倍体动物体内处于某一分裂时期的细胞中部分染色体示意图，则由图可知，该细胞一定在减数第一次分裂的前期发生了交叉 互换 ( 　　 ) × × 答案 (3) 如图是一个基因型为 AaBb 的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞，则细胞所示的变异类型均发生在减数第二次分裂的 后期 ( 　　 ) × 解析 考向三　染色体变异与细胞分裂的辨析 3. 长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配，产下一只染色体组成为 6 ＋ XXY 的残翅白眼雌蝇。已知翅长基因 (A 、 a) 位于常染色体上，红眼基因 (B) 、白眼基因 (b) 位于 X 染色体上，在没有基因突变的情况下，下列分析正确的是 ( 　　 ) A. 该染色体组成为 6 ＋ XXY 的白眼雌蝇体细胞中含有 3 个染色体组 B. 产生该白眼雌蝇的原因可能是母本雌蝇仅减数第一次分裂出错，此时与 受 精 的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能 为 A 、 A 、 aX b C. 产生该白眼雌蝇的原因可能是母本雌蝇仅减数第二次分裂出错，此时与 受 精 的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能为 AX b 、 AX b 、 a D. 产生该白眼雌蝇的原因可能是父本雄蝇减数第一次分裂出错， XY 同源 染色 体 没有分离，产生异常的精子 XY 与正常卵细胞结合 √ 解析　 正常果蝇体内共 8 条染色体，该染色体组成为 6 ＋ XXY 的残翅白眼雌蝇体细胞中含有 9 条染色体，并非 12 条，不是 3 个染色体组， A 错误 ； 该 雌蝇正常性染色体是 XY ，多的 X 来自亲本雌蝇或者雄蝇，又因颜色为白眼，则 X 只能来自亲本雌蝇减数分裂异常，且只能在减数第一次分裂后期或者减数第二次分裂后期出错一次，若产生该白眼雌蝇异常 XXY 是母本雌蝇仅减数第一次分裂出错，此时亲代雌蝇参与受精的卵细胞 ( aX b X b ) 一起产生的三个极体基因型可能为 A 、 A 、 aX b X b ， B 错误 ； 同理 ，若产生该白眼雌蝇是母本雌蝇仅减数第二次分裂出错，此时与亲代雌蝇参与受精的卵细胞 ( aX b X b ) 一起产生的三个极体基因型可能为 AX b 、 AX b 、 a ， C 正确 ； 解析 若 产生该白眼雌蝇是父本雄蝇减数第一次分裂出错， XY 同源染色体没有分离，产生异常的精子 X B Y 与正常卵细胞结合，则该雌蝇为红眼， D 错误。 答案 思维 延伸 判断与填充： (1) 白眼雌果蝇 ( X a X a ) 与红眼雄果蝇 (X A Y) 杂交，子代中出现极少数的表现型为白眼的雌果蝇，其性染色体组成为 XXY ，形成该个体的配子不可能来源于下图甲所示细胞，而可能来自图乙所示细胞 ( 不考虑基因突变 ) ( 　　 ) √ 答案 (2) 长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配 (A— 长翅、 a— 残翅、 B— 红眼、 b— 白眼 ) ，产下一只染色体组成为 XXY 的残翅白眼雌蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体和 X 染色体上，在没有基因突变的情况下，与受精的卵细胞一同产生的极体，其染色体可能的组成及基因分布正确的是 ①③④ ( 　　 ) √ (3) 下图为染色体数目为 2 n ，核 DNA 数目为 2 c 的某动物精原细胞分裂的示意图，两对基因 A 、 a 和 B 、 b 分别在两对同源染色体上， ①③ 表示细胞处于染色体着丝点向两极移动的时期。 答案 ① 若该动物产生一个基因型为 Aab 的配子，则发生分裂异常的时期应为下图的 DF 段 ( 　　 ) ② 若该动物产生一个基因型为 Aab 的配子，则与此精子来自同一个初级精母细胞的另外 3 个精子的基因型为 Aab 、 B 、 B ( 　　 ) × √ 答案 (4) 家猫的体色由 X 染色体上的一对等位基因 B 、 b 控制，只含基因 B 的个体为黑猫，只含基因 b 的个体为黄猫，其他个体为玳瑁猫。现有基因型为 X B X b Y 雄猫，其父本的毛色为黄色，母本的毛色为黑色，则变异来源于 __________________________________________ _ _ 。该雄性玳瑁猫能产生的精子有 ___ 种。 父本减数第一次分裂后期同源染色体 X 、 Y 未 分离 6 答案 (5) 玉米为二倍体植物 (2 n ＝ 20) ，个别植株的体细胞中染色体数目为 19 条，这种植株称为单体，玉米单体植株在减数第一次分裂时能形成 _____ 个 四分体。这种单体植株是由于正常配子与染色体数为 _____ 条的异常配子结合发育形成的，请分析这种异常配子形成的原因 _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___ ___________ 。 9 9 减数第一次分裂过程中，初级精 ( 卵 ) 母细胞中某对同源染色体没有分离，减数第二次分裂正常或减数第一次分裂正常，减数第二次分裂过程中，次级精 ( 卵 ) 母细胞中某条染色体的姐妹染色单体没有分开 返回