2024屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)必修2第七單元生物的變異與進化第4講可遺傳變異與細胞分裂的關(guān)系課件

細胞分裂與可遺傳變異是綜合性較強的命題點，對考生的綜合思維和遷移應(yīng)用能力提出了較高要求。該考點常借助圖示或文字信息以選擇題的形式考查。破解此類問題，應(yīng)梳理“細胞分裂”和“可遺傳變異”的知識脈絡(luò)，通過搭建框架和任務(wù)分解，深化對該部分內(nèi)容的概念理解和體系建立，融會貫通知識，解題才能得心應(yīng)手。深化提素養(yǎng)1．(2021·廣東高考)人類(2n＝46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲點處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細胞的過程中，其細胞中會形成復(fù)雜的聯(lián)會復(fù)合物(如圖)。在進行減數(shù)分裂時，若該聯(lián)會復(fù)合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律(不考慮交叉互換)。下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯誤的是

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)A．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞B．男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體C．女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D．女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)解析：14/21平衡易位染色體，是通過染色體易位形成的，屬于染色體變異，而有絲分裂中期染色體形態(tài)、數(shù)目最清晰，故觀察平衡易位染色體可選擇有絲分裂中期細胞，A正確；由題干信息可知，14/21平衡易位染色體，是14號和21號兩條染色體融合成的一條染色體，故男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體，B正確；女性攜帶者細胞內(nèi)含14/21平衡易位染色體，故其卵母細胞中含有45條染色體，其卵子最多含23種形態(tài)不同的染色體，C錯誤；假設(shè)平衡易位的染色體標記為①，14號染色體標記為②，21號染色體標記為③，則女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)分別是：①、②③、②、①③、③、①②，D正確。答案：C

2．(2021·河北高考)圖中①②和③為三個精原細胞，①和②發(fā)生了染色體變異，③為正常細胞。②減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機移向一極。不考慮其他變異，下列敘述錯誤的是

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)A．①減數(shù)第一次分裂前期兩對同源染色體聯(lián)會B．②經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常C．③減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4種基因型配子D．①和②的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中通過光學(xué)顯微鏡觀察到解析：①中有四條染色體，為兩對同源染色體，在減數(shù)第一次分裂前期兩對同源染色體聯(lián)會，A正確；②減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機移向一極，最終產(chǎn)生的配子為1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR，其中正常配子為1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR，則②經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常，B正確；

③減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4個配子，2種基因型，為AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C錯誤；①發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，②發(fā)生了染色體數(shù)目變異，理論上可通過光學(xué)顯微鏡觀察到這兩種變化，D正確。答案：C

3．(2019·江蘇高考)如圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是

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)A．1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為非等位基因B．同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1～8C．1與3都在減數(shù)第一次分裂分離，1與2都在減數(shù)第二次分裂分離D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子解析：不考慮突變的情況下，1與2不是等位基因，而是相同基因。1與3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A錯誤。不考慮突變的情況下，同一個體的精原細胞的染色體與體細胞相同，有絲分裂前期時一條染色體上含兩條姐妹染色單體，故也含有圖中的基因1～8，B正確。不考慮突變的情況下，若發(fā)生了交叉互換引起的基因重組，則1與3也可能在減數(shù)第二次分裂分離，1與2也可能在減數(shù)第一次分裂分離，C錯誤。1與6在同一條染色體的兩條姐妹染色單體上，故1與6不能組合形成重組型的配子，D錯誤。答案：B

整合知識·形成系統(tǒng)思維1．細胞分裂類型與可遺傳變異的對應(yīng)關(guān)系(1)減數(shù)分裂與基因突變在減數(shù)分裂Ⅰ前的間期，DNA分子復(fù)制過程中，如果復(fù)制出現(xiàn)差錯，則會引起基因突變，此時可導(dǎo)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。如圖所示：(2)減數(shù)分裂與基因重組①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)分裂Ⅰ后期，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同源染色體非姐妹染色單體間互換導(dǎo)致基因重組。在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期，因同源染色體的非姐妹染色單體間互換而導(dǎo)致基因重組，如原本A與B組合，a與b組合，經(jīng)基因重組可導(dǎo)致A與b組合，a與B組合。(3)減數(shù)分裂與染色體變異如果減數(shù)分裂Ⅰ(MⅠ)異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數(shù)分裂Ⅱ(MⅡ)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。如圖所示：2．異常細胞的產(chǎn)生及原因分析(1)有絲分裂異常(2)減數(shù)分裂Ⅰ(MⅠ)后期同源染色體未分離(3)減數(shù)分裂Ⅱ(MⅡ)后期姐妹染色單體未分開綜合訓(xùn)練·強化遷移應(yīng)用1．如圖是某二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖，據(jù)圖分析錯誤的是

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)A．甲圖表明該動物發(fā)生了基因突變B．乙圖表明該動物在減數(shù)分裂前的間期發(fā)生了基因突變C．丙圖表明該動物在減數(shù)分裂Ⅰ時發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體之間的交換D．甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代解析：甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖，其基因型為AABb，甲圖表示有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結(jié)果，A正確；乙圖表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，其染色體上基因A與a不同，表明該動物在減數(shù)分裂前的間期發(fā)生了基因突變，B正確；丙圖表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，基因B與b所在的染色體顏色不一致，是減數(shù)分裂Ⅰ時發(fā)生了基因重組造成的，C正確；甲細胞分裂后產(chǎn)生體細胞，其產(chǎn)生的變異一般不能遺傳給后代，D錯誤。答案：D

2．下圖為某二倍體動物細胞甲在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)的三個細胞乙、丙、丁。下列有關(guān)敘述正確的是

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)A．圖中乙細胞正在進行有絲分裂，不可能發(fā)生基因突變和基因重組B．乙細胞的子細胞含有四個染色體組，丙細胞連續(xù)分裂后的子細胞含有一個染色體組C．丙細胞發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，丁細胞是染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的異常聯(lián)會D．一個丙細胞能產(chǎn)生四種基因型不同的精子，丁細胞能產(chǎn)生兩種基因型的精子解析：乙細胞含有同源染色體，處于有絲分裂后期，可能發(fā)生基因突變，但不能發(fā)生基因重組，A錯誤；乙細胞含有四個染色體組，其分裂產(chǎn)生的子細胞含有兩個染色體組。丙細胞呈現(xiàn)的特點是同源染色體排列在赤道板上，處于減數(shù)分裂Ⅰ中期，連續(xù)分裂后的子細胞(精細胞或卵細胞或第二極體)含有一個染色體組，B錯誤；一個丙細胞，因發(fā)生了同源染色體上非姐妹染色單體間的互換而導(dǎo)致其能產(chǎn)生四種基因型不同的精子，丁細胞因染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致聯(lián)會出現(xiàn)異常，能產(chǎn)生兩種基因型的精子(HAa、hBb或HhAB、ab)，C錯誤，D正確。答案：D

3.若某二倍體高等動物(2n＝4)的基因型為DdEe，其1個精原細胞(DNA被32P全部標記)在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間，分裂過程中形成的其中1個細胞如圖所示，圖中細胞有2條染色體DNA含有32P。下列敘述錯誤的是

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)A．形成圖中細胞的過程中發(fā)生了基因突變B．該精原細胞最多形成4種基因型的4個精細胞C．圖中細胞為處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細胞D．該精原細胞形成圖中細胞的過程中至少經(jīng)歷了兩次胞質(zhì)分裂解析：題圖細胞中無同源染色體且著絲粒分裂，染色體移向兩極，可判斷此細胞為處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細胞，C正確。精原細胞的基因型為DdEe，該次級精母細胞的基因型為Ddee，推測形成該次級精母細胞的過程中發(fā)生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間片段的交換，而圖中染色體的顏色未發(fā)生改變，排除同源染色體非姐妹染色單體間片段交換的可能性，A正確。該精原細胞的DNA被32P全部標記，若發(fā)生一次DNA的半保留復(fù)制，則所有子代DNA中均有一條鏈被32P標記，題圖細胞中4條染色體均應(yīng)帶32P標記，但已知題圖細胞中僅2條染色體帶標記，說明精原細胞DNA至少復(fù)制了兩次，即先進行有絲分裂再進行減數(shù)分裂，因此形成圖中細胞的過程中至少經(jīng)歷了兩次胞質(zhì)分裂，D正確。該次級精母細胞(Ddee)產(chǎn)生的精細胞的基因型為De和de，若形成該次級精母細胞的過程中發(fā)生的基因突變是D突變成d，則與其同時產(chǎn)生的另一個次級精母細胞的基因型為ddEE，產(chǎn)生的精細胞的基因型為dE；若形成該次級精母細胞的過程中發(fā)生的基因突變是d突變成D，則另一個次級精母細胞的基因型為DDEE，產(chǎn)生的精細胞的基因型為