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(共37張PPT)
專題三
細胞的增殖與生命歷程
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
核心知識整合
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
核心知識整合
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
核心知識整合
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
名師特別提醒
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
名師特別提醒
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
科學思維專訓
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
科學探究專訓
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
高考真題回顧
考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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細胞分裂與遺傳變異的聯系
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細胞分裂與遺傳變異的聯系
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細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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考點二
細胞分裂與遺傳變異的聯系
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謝謝觀賞考點二　細胞分裂與遺傳變異的聯系
1．細胞分裂與遺傳規律
(1)基因的分離定律發生在減數第一次分裂后期，由于同源染色體的分離導致其上的等位基因發生分離。
(2)基因的自由組合定律發生在減數第一次分裂后期，在同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因發生自由組合。
(3)有絲分裂和無絲分裂過程中不存在基因的分離和自由組合。
2．細胞分裂與可遺傳變異
(1)基因突變：在DNA分子復制過程中，如復制出現差錯，則會引起基因突變，此時可導致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代。
(2)基因重組：發生于減數第一次分裂前期(四分體時期)和減數第一次分裂后期，即同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換和非同源染色體上的非等位基因的自由組合。
(3)染色體變異
如果減數第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數第二次分裂一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。
3．細胞分裂過程中形成染色體數目異常細胞的3種原因
(1)紡錘體形成受阻：低溫誘導或用秋水仙素處理，使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻，導致體細胞內染色體數目加倍，形成多倍體細胞。
(2)同源染色體不分離：在減數第一次分裂后期，同源染色體不分離導致產生的次級精(卵)母細胞異常，進而使產生的配子全部異常。
(3)姐妹染色單體不分離：在減數第二次分裂后期，著絲點分裂后，兩條子染色體不分離，導致產生的配子異常。
4．異常細胞的產生及原因分析
(1)有絲分裂異常
(2)MⅠ分裂同源染色體未分離
(3)MⅡ分裂姐妹染色單體未分開
5．姐妹染色單體上出現等位基因的原因分析
(1)一定源自基因突變
?一定是基因突變
(2)一定源自交叉互換
?
(3)無任何提示，則上述兩種情況都有可能。
(4)若同源染色體同一位置或姐妹染色單體同一位置出現“不同字母”基因如A與B(b)，則可能發生了染色體結構變異(如易位等)。
1．基因重組包括兩種方式：一是非同源染色體上的非等位基因自由組合，二是同源染色體上的非姐妹染色單體發生交叉互換。
2．在不考慮變異的情況下，由一個初級精母細胞經減數分裂形成的精細胞，染色體相同或互補；由一個次級精母細胞經減數分裂形成的精細胞，染色體相同。
3．XXY與XYY異常個體成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點分裂后兩條Y染色體共同進入同一個精細胞。
1．同源染色體聯會的生物學意義是什么？
提示：①同源染色體聯會是同源染色體分離的基礎。②聯會時可導致交叉互換及非同源染色體隨機排列在赤道板兩側，實現了非同源染色體的自由組合，從而增加了配子的多樣性。
2．從配子形成和受精作用兩個方面，簡要說明遺傳的多樣性和穩定性的原因。
提示：配子形成過程中，由于減數第一次分裂的四分體時期，非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質；減數第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，因此配子中染色體組合是多樣的。受精作用又是精子和卵細胞的隨機結合，因此，后代的性狀是多樣的。
減數分裂產生了染色體數目減半的精子和卵細胞，受精作用時精子和卵細胞結合使受精卵及其發育的個體體細胞又恢復該生物染色體數目。性狀是由染色體中的遺傳物質控制的，生物前后代細胞中染色體數目恒定，保證了前后代遺傳性狀的相對穩定。
　“21三體綜合征”的患者智力低下，身體發育緩慢。經檢查，患者的21號染色體有3條。你能從精子或卵細胞形成的角度推測這種病的病因嗎？
提示：若減數分裂過程中發生異常就會出現這種情況。比如減數第一次分裂時聯會的同源染色體有一對沒有分離，移向了同一極，集中到一個次級精(卵)母細胞中，再經過減數第二次分裂產生的精子或卵細胞，染色體數目就會比正常的多一條。再如減數第一次分裂正常，但減數第二次分裂后期著絲點分裂后，兩條子染色體移向同一極，這樣產生的精子或卵細胞中的染色體數目也會比正常的多一條。
1.[2020·新高考卷Ⅰ(山東卷)]在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲點分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，如下圖所示。若某細胞進行有絲分裂時，出現“染色體橋”并在兩著絲點間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該細胞的說法錯誤的是(　　)
A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構
B．其子細胞中染色體的數目不會發生改變
C．其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段
D．若該細胞基因型為Aa，可能會產生基因型為Aaa的子細胞
解析：分析題圖可知，缺失端粒的染色體不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲點分裂后形成“染色體橋”結構，當兩個著絲點間任意位置發生斷裂，則可形成兩條子染色體，并分別移向細胞兩極，根據以上信息答題。由題干信息可知，著絲點分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，故可以在有絲分裂后期觀察到“染色體橋”結構，A正確；出現“染色體橋”后，在兩個著絲點間任意位置發生斷裂，可形成兩條子染色體分別移向細胞兩極，其子細胞中染色體數目不會發生改變，B正確；“染色體橋”現象使姐妹染色單體之間發生了片段的轉接，不會出現非同源染色體片段，C錯誤；若該細胞的基因型為Aa，出現“染色體橋”后著絲點間任意位置發生斷裂時，一條姐妹染色單體上的a轉接到了另一條姐妹染色體上，則會產生基因型為Aaa的子細胞，D正確。
答案：C
2．(2020·天津卷)一個基因型為DdTt的精原細胞產生了四個精細胞，其基因與染色體的位置關系見下圖。導致該結果最可能的原因是(　　)
A．基因突變
B．同源染色體非姐妹染色單體交叉互換
C．染色體變異
D．非同源染色體自由組合
解析：從圖中看出一個DdTt的精原細胞產生了DT，Dt，dT和dt四種精子，而正常的減數分裂只能產生四個兩種類型的精子，所以最可能的原因是這個精原細胞在減數第一次分裂前期，同源染色體非姐妹染色體單體之間發生了交叉互換，產生四種精子。
答案：B
熱點一　減數分裂與配子多樣性的關系
1．(2020·駐馬店三模)下圖甲表示某動物精原細胞中的一對同源染色體，在減數分裂過程中該對同源染色體發生了交叉互換，結果形成了①～④所示的四個精細胞。這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是(　　)
A．①與②
B．①與③
C．②與③
D．②與④
解析：同源染色體交叉互換是指一對同源染色體在四分體時期非姐妹染色單體之間互換一部分片段，即一條染色體上有一條姐妹染色單體發生互換，另一條沒有發生互換。因此，在減數第二次分裂時，移向兩極的染色體中的一條發生了互換，另一條沒有發生互換，則由形成的四個精細胞可知，②和③來自同一個次級精母細胞，①和④來自另一個次級精母細胞。
答案：C
熱點二　辨析細胞分裂過程中的變異問題
2．(2020·西安模擬)如圖是一個基因型為AaBb的精原細胞在減數分裂過程中產生的一個次級精母細胞。下列說法錯誤的是(　　)
A．圖示細胞中的變異可能是基因突變或基因重組所致
B．圖示細胞中的A、a將隨同源染色體的分離可能進入不同精細胞中
C．該精原細胞進行減數分裂可能只形成AB、aB、ab三種基因型的細胞
D．該精原細胞同時產生的另一個次級精母細胞的基因組成可能是aabb
解析：圖示細胞中的變異類型可能是基因突變或基因重組所致，A項正確；圖示細胞中不含同源染色體，A、a將隨著絲點分裂后形成的染色體分離而進入不同精細胞中，B項錯誤；如果該細胞中的變異只來源于基因突變，且只是A突變為a，則該精原細胞進行減數分裂可能只形成AB、aB、ab三種基因型的細胞，C項正確；如果該細胞中的變異只來源于基因突變，且只是A突變為a，則該精原細胞同時產生的另一個次級精母細胞的基因組成是aabb，D項正確。
答案：B
熱點三　細胞增殖與生物變異的關系
3．(2020·蘇州模擬)在基因型為AaXBXb、AaXBY的果蠅產生正常配子過程中，下列敘述錯誤的是(　　)
A．次級卵母細胞在分裂后期含有2條X染色體
B．卵巢中某卵原細胞可產生aXB、A、AXbXb三個極體
C．一個精原細胞經減數分裂產生AXB、aY、AY、aXB四種精子
D．雄果蠅的XB與XB、Y與Y分離發生在減數第二次分裂后期
解析：次級卵母細胞在減數第二次分裂后期，著絲點分裂，一條X染色體分開為兩條X染色體，A項正確；兩條X染色體在減數第二次分裂時未分離，因此產生的三個極體的基因型為aXB、A、AXbXb，B項正確；一個精原細胞經減數分裂可產生AXB、aY兩種精子或AY、aXB兩種精子，C項錯誤；雄果蠅的減數第一次分裂后期XB與Y發生分離，減數第二次分裂后期XB與XB、Y與Y發生分離，D項正確。
答案：C
根據配子類型判斷變異原因
假設親本的基因型為AaXBY，且不考慮基因突變和交叉互換。
(1)若配子中出現Aa或XBY，則是減數第一次分裂后期同源染色體未分離所致。
(2)若配子中出現AA或aa或XBXB或YY，則是減數第二次分裂后期姐妹染色單體未分離，移向同一極所致。
(3)若配子中沒有性染色體或既沒有基因A也沒有基因a，則可能是減數第一次分裂異常所致，也可能是減數第二次分裂異常所致。
(4)若配子中出現AAa或Aaa或XXY或XYY，則一定是減數第一次分裂和減數第二次分裂均異常所致，這種情況極少出現。
4．(2020·六安適應性考試)基因型為AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體生物有以下幾種細胞分裂圖像，下列說法正確的是(　　)
A．甲圖中基因a最可能來源于染色體的交叉互換
B．乙圖中基因a不可能來源于基因突變
C．丙產生的子細胞發生的變異屬于染色體結構變異
D．丁圖中基因a的出現最可能與基因重組有關
解析：甲圖中基因a最可能來源于基因突變，A項錯誤；乙圖中基因a可能來源于基因突變或基因重組，B項錯誤；丙產生的子細胞發生的變異屬于染色體數目變異，C項錯誤；由于基因突變具有低頻性，丁圖中基因a的出現最可能與基因重組有關，D項正確。
答案：D
熱點四　細胞分裂與DNA分子半保留復制的綜合考查
5．(2020·西安聯考)對哺乳動物性腺某一細胞的一對同源染色體上未經復制的DNA進行放射性同位素標記，然后在普通培養基上經分裂后產生4個子細胞。下列敘述正確的是(　　)
A．若4個子細胞帶有放射性，則一定進行減數分裂
B．若1個子細胞不帶有放射性．則一定進行有絲分裂
C．若進行有絲分裂，則中期帶有放射性的同源染色體分別排列在赤道板兩側
D．若進行減數分裂，則第一次分裂后期移向細胞一極的一個染色體組中有兩條染色體帶有放射性
解析：哺乳動物性腺某一細胞的一對同源染色體上未經復制的DNA進行放射性同位素標記，然后在普通培養基上經分裂后產生4個子細胞。可能是兩次連續的有絲分裂，也可能是一次減數分裂。若進行一次減數分裂產生的4個子細胞都帶放射性。若進行兩次連續的有絲分裂，產生的4個子細胞，可能是4個都帶放射性；也可能是2個帶放射性，2個不帶放射性；也可能是1個不帶放射性，3個帶放射性，A項錯誤，B項正確；若進行有絲分裂，中期帶有放射性的同源染色體的著絲點排列在赤道板上，C項錯誤；若進行減數分裂，則第一次分裂后期移向細胞一極的一個染色體組中有一條染色體帶有放射性，D項錯誤。
答案：B
細胞分裂中標記染色體的去向分析方法
(1)首先確定細胞分裂方式，是有絲分裂還是減數分裂，有絲分裂常以一條染色體為研究對象，減數分裂一般選取一對同源染色體為研究對象。
(2)其次確定標記過程中DNA復制次數和在未標記培養液中細胞分裂次數(時期)。
(3)最后圖示細胞分裂過程，如下圖：

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