二輪復(fù)習(xí)細(xì)胞增殖與生物遺傳變異的關(guān)系學(xué)案

第二講細(xì)胞增殖與生物遺傳變異的關(guān)系考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)KAOGANGDAOXIANGMINGMUBIAO考綱要求素養(yǎng)定位1．細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ)。2．細(xì)胞的減數(shù)分裂(Ⅱ)。3．動物的受精過程(Ⅱ)。1．通過學(xué)習(xí)細(xì)胞有絲分裂使子代細(xì)胞與親代細(xì)胞的染色體數(shù)目保持一致，維持了細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性，減數(shù)分裂和受精作用使同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，保證了遺傳的穩(wěn)定性和多樣性，感悟生命過程的精致和奇妙。(生命觀念)2．用模型模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和行為的變化，加深對減數(shù)分裂過程及其特點(diǎn)的認(rèn)識，理解配子中染色體組合的多樣性，領(lǐng)悟減數(shù)分裂的意義，同時也培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)模型的科學(xué)思維。(科學(xué)思維)3．通過“與社會的聯(lián)系”介紹了低溫對水稻花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的影響、吸煙對男性精子的影響等，引導(dǎo)學(xué)生形成健康的生活方式。(社會責(zé)任)核心考點(diǎn)一減數(shù)分裂與生物變異核心知識·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU1．減數(shù)分裂與基因重組(1)非同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂后期，可因同源染色體分離，非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組，如A與B或A與b組合。(2)同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂四分體時期，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，例如原本A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)分裂與基因突變(1)類型：(2)姐妹染色單體(或分開后形成的子染色體上)存在等位基因的原因分析：①若為有絲分裂(如圖1)，則為基因突變。②若為減數(shù)分裂(如圖2)，則可能是交叉互換或基因突變，需要再結(jié)合個體的基因型和基因個數(shù)進(jìn)行判斷。3．減數(shù)分裂與染色體變異(1)減數(shù)分裂異常導(dǎo)致配子種類變化的規(guī)律：①如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；②如果減數(shù)第二次分裂一個次級精母細(xì)胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：(2)XXY與XYY異常個體的成因分析：①XXY成因：②XYY成因：父方減數(shù)第二次分裂異常，即減數(shù)第二次分裂后期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。4．細(xì)胞分裂過程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因考題解密1．(2022·全國乙卷)有絲分裂和減數(shù)分裂是哺乳動物細(xì)胞分裂的兩種形式。某動物的基因型是Aa，若該動物的某細(xì)胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發(fā)生了互換，則通常情況下姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a進(jìn)入不同細(xì)胞的時期是(D)A．有絲分裂的后期 B．有絲分裂的末期C．減數(shù)第一次分裂 D．減數(shù)第二次分裂【解析】有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體聯(lián)會形成四分體的過程，也不會發(fā)生交叉互換，不會發(fā)生姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a進(jìn)入不同細(xì)胞的現(xiàn)象，A、B錯誤；根據(jù)題意，某動物基因型是Aa，經(jīng)過間期復(fù)制，初級性母細(xì)胞中有AAaa四個基因，該動物的某細(xì)胞在四分體時期發(fā)生交叉互換，涉及A和a的交換，交換后兩條同源染色體的姐妹染色單體上均分別具有A和a基因，減數(shù)第一次分裂時，同源染色體分開，兩組Aa彼此分開進(jìn)入次級性母細(xì)胞，至此減數(shù)第一次分裂完成，所以不會發(fā)生姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a分開進(jìn)入不同細(xì)胞的現(xiàn)象；而在減數(shù)第二次分裂時，姐妹染色單體分離，導(dǎo)致其上的等位基因A和a分開進(jìn)入兩個子細(xì)胞，C錯誤，D正確。變式突破變式一細(xì)胞分裂與可遺傳變異1．(2022·九江模擬)研究人員在研究卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的過程中，發(fā)現(xiàn)了如圖1所示的“逆反”減數(shù)分裂現(xiàn)象，并經(jīng)過對大量樣本的統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)其染色體的分配情況如圖2所示。下列敘述錯誤的是(D)A．“逆反”減數(shù)分裂是獲得含重組染色體的卵細(xì)胞的途徑之一B．“逆反”減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞中核DNA與染色體數(shù)是體細(xì)胞中的一半C．“逆反”減數(shù)分裂中姐妹染色單體分開發(fā)生在減數(shù)分裂ⅠD．“逆反”減數(shù)分裂過程中的基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ【解析】“逆反”減數(shù)分裂是獲得含重組染色體的卵細(xì)胞的途徑之一，A正確；“逆反”減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞中，核DNA與染色體數(shù)仍是體細(xì)胞中的一半，B正確；據(jù)圖分析可知，“逆反”減數(shù)分裂中姐妹染色單體分開發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ，C正確；據(jù)圖分析可知，“逆反”減數(shù)分裂過程中的基因重組也可發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ，D錯誤。變式二根據(jù)配子的異常情況判斷分裂過程2．(2021·福州模擬)如圖表示基因型為BbXAXa的某動物體內(nèi)正在分裂的細(xì)胞中的一部分染色體，下列敘述正確的是(C)A．該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞或第二極體B．形成該細(xì)胞的初級卵母細(xì)胞一定發(fā)生了染色體片段缺失或交叉互換C．與該細(xì)胞同時產(chǎn)生的另一細(xì)胞基因型可能為ABbXaXaD．該細(xì)胞完成減數(shù)分裂后形成的配子基因型有4種【解析】圖示細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期，稱為次級卵母細(xì)胞或第一極體，A錯誤；含有基因A的X染色體片段也可能移接到其他染色體上，此時變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B錯誤；該生物的基因型為BbXAXa，減數(shù)分裂過程中，含有基因A的X染色體片段如果移接到常染色體上，此時與該細(xì)胞同時產(chǎn)生的另一細(xì)胞基因型可能為ABbXaXa，C正確；該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞或第一極體，若為次級卵母細(xì)胞，其完成減數(shù)分裂后只能形成一種配子，因此只有一種基因型，若為第一極體，則其完成分裂后不能形成配子，D錯誤。核心考點(diǎn)二細(xì)胞分裂中標(biāo)記染色體去向的判斷核心知識·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU(1)若兩次都是有絲分裂(注：表示被3H標(biāo)記的DNA鏈；表示沒有被3H標(biāo)記的DNA鏈)(2)若兩次分裂分別是減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ考題解密2．(2021·浙江1月選考)現(xiàn)建立“動物精原細(xì)胞(2n＝4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個精原細(xì)胞(假定DNA中的P元素都為32P，其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，分裂為2個子細(xì)胞，其中1個子細(xì)胞發(fā)育為細(xì)胞①。細(xì)胞①和②的染色體組成如圖所示，H(h)、R(r)是其中的兩對基因，細(xì)胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘述正確的是(D)A．細(xì)胞①形成過程中沒有發(fā)生基因重組B．細(xì)胞②中最多有兩條染色體含有32PC．細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)一定相等D．細(xì)胞④～⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1【解析】圖中細(xì)胞①處于減數(shù)第一次分裂前期(MⅠ前期)，因交叉互換而發(fā)生了基因重組，A錯誤。MⅠ前的間期染色體復(fù)制，形成的細(xì)胞①中每條染色體都只有一條染色單體的DNA分子一條鏈含有32P(共4條染色單體含有32P)，細(xì)胞①形成細(xì)胞②會發(fā)生同源染色體分離，在正常情況下，細(xì)胞②有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上)，但圖中H所在的染色體已經(jīng)發(fā)生交叉互換，很有可能H和h所在染色體都含有32P，因此細(xì)胞②中最多有3條染色體含有32P，B錯誤。細(xì)胞③的基因組成為Hhrr(h為互換的片段)，如果細(xì)胞②中沒有互換的h所在的染色體含有32P且互換的H所在片段含有32P，則細(xì)胞②中有3條染色體含有32P，而細(xì)胞③中H所在染色體沒有32P，由于細(xì)胞①中發(fā)生了交叉互換，互換的片段是否帶標(biāo)記不一定，所以h所在染色體含有32P，因此細(xì)胞③中有2條染色體含有32P；如果細(xì)胞②中沒有互換的h所在染色體不含有32P且互換的H所在片段不含有32P，則細(xì)胞②有2條染色體含有32P，而細(xì)胞③中H所在染色體含32P，h所在染色體含有32P，因此細(xì)胞③有3條染色體含有32P；如果互換的H和h都不含有32P，則細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)相等，都為2條，綜上分析可知，細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)可能不相等，C錯誤。如果細(xì)胞②H所在片段中含有32P，R所在染色體含有32P，且細(xì)胞②中h所在染色體含有32P，則r所在染色體不含有32P，因此形成的細(xì)胞④含有32P的核DNA分子數(shù)為2個，形成的細(xì)胞⑤含有32P的核DNA分子數(shù)為1個，由于細(xì)胞③的基因組成為Hhrr(h為交叉互換的片段)，h所在的染色體與其中一個r所在染色體含有32P(H和另一個r所在染色體不含32P)，如果含有32P的2條染色體不在同一極，則形成的細(xì)胞⑥和⑦含32P的核DNA分子數(shù)都為1個，D正確。變式突破變式一放射性同位素標(biāo)記法研究細(xì)胞分裂過程3．(2022·濰坊模擬)將兩條單鏈均被32P標(biāo)記的M基因?qū)肽硠游?2n＝4)精原細(xì)胞中(假定該精原細(xì)胞DNA不含32P)，選取插入2個M基因且位于非同源染色體上的精原細(xì)胞，再置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，得到4個子細(xì)胞，檢測子細(xì)胞中的情況。若不考慮變異，則下列敘述正確的是(D)A．若某個子細(xì)胞中的染色體都不含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂B．若某個子細(xì)胞中有2條染色體含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂C．若每個子細(xì)胞中均只有1條染色體含32P，則一定進(jìn)行有絲分裂D．若4個子細(xì)胞中，含有32P的染色體數(shù)分別是0、1、1、2條，則一定進(jìn)行有絲分裂【解析】若某個子細(xì)胞中的染色體都不含32P，或者有2條染色體含32P，可能是有絲分裂，也有可能是減數(shù)分裂，A錯誤；若進(jìn)行有絲分裂，則4個子細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)的可能性有0、1、1、2條，或者1、1、1、1條，或者0、0、2、2條；若進(jìn)行減數(shù)分裂，則4個子細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)有0、0、2、2條，或者1、1、1、1條，B、C錯誤，D正確。變式二熒光標(biāo)記法研究細(xì)胞分裂過程4．(2022·麗水模擬)在含有5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將兔(2n＝44)一個精原細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，先進(jìn)行一次有絲分裂再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，取減數(shù)分裂Ⅰ后期的細(xì)胞(甲)和減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞(乙)進(jìn)行染色并觀察。不考慮基因突變和交叉互換，下列推測正確的是(D)A．甲細(xì)胞中有44條染色體，共22種形態(tài)B．甲細(xì)胞中有22對同源染色體，1/4的脫氧核苷酸鏈被BrdU標(biāo)記C．乙細(xì)胞中有2條Y染色體，全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D．乙細(xì)胞中有2個染色體組，22條染色體發(fā)出明亮熒光【解析】由題可知兔的體細(xì)胞染色體數(shù)目為44條，則減數(shù)分裂Ⅰ后期，染色體數(shù)目不變，仍為22對同源染色體，即44條，由于性染色