精品微课(二)-细胞分裂与生物的遗传、变异

精品微课(二)细胞分裂与生物的遗传、变异一、细胞分裂与遗传、变异的关系1．遗传规律的细胞学本质2．可遗传变异的细胞学来源(1)基因突变：任何方式的细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的影响下，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。(2)基因重组：发生于减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和基因的自由组合。(3)染色体变异多倍体：发生于有丝分裂末期，染色体加倍，没有形成两个子细胞染色体结构的变异：一般发生于减数分裂同源染色体联会时期(4)原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体变异。3．细胞分裂与生物变异的关系时期变化特点变异的来源有丝分裂间期DNA复制基因突变减Ⅰ前的间期减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因重组减Ⅰ后期非同源染色体自由组合基因重组[演练1]细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是()A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B．非同源染色体自由组合，导致基因重组C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异解析二、变异情况下减数分裂产生配子的种类1．发生基因突变和基因重组时2．发生染色体异常分离时(1)下图表示减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)、减数第二次分裂正常产生配子的情况。(2)下图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离)产生配子的情况。[演练2](2016·景德镇质检)下面表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是()A．细胞⑥的基因型为aBbB．细胞②为第一极体C．细胞③有2个基因BD．细胞⑤的基因型为a解析[演练3]下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是()选项个体基因型配子基因型异常发生时期ADDD、d有丝分裂前期BAaBbAaB、AaB、b、b减数第二次分裂CXaYXaY、XaY减数第一次分裂DAaXBXbAAXBXb、XBXb、a、a减数第二次分裂解析三、细胞分裂图像中变异类型的判定1．基因突变与基因重组细胞图像的判定方法(1)若图甲为减数分裂图像，图乙是减数分裂过程中出现的，则染色体上出现B、b不同的原因可能是基因突变或交叉互换。若要确定还需要结合其他信息，如体细胞基因型、其他染色体上基因情况等。(2)图甲若为有丝分裂图像，则B、b不同的原因只能是基因突变，这是因为有丝分裂过程中不会出现同源染色体的联会、四分体、交叉互换等现象。(3)若细胞图像中的四分体时期体现出交叉互换现象，则一定发生了基因重组。[演练4]右图是基因型为AaBb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断正确的是()A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B．此细胞中染色体上出现基因A、a可能是基因突变的结果C．此细胞可能形成两种精子或两种卵细胞D．此动物体细胞内最多含有2个染色体组解析[演练5]下面甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。相关叙述正确的是()A．在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换B．甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异C．甲细胞中有两个染色体组，8条姐妹染色单体D．若图乙表示卵细胞，则图甲表示次级卵母细胞解析2．染色体变异细胞图像的判定方法(1)图像中若染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定为结构变异。(2)图像中若染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。[演练6]某些类型的染色体变异，可通过对细胞有丝分裂或减数分裂时期的图像来识别，而基因突变在显微镜下是观察不到的。下面甲、乙、丙、丁图像中发生的变异类型依次是()A．三倍体、三倍体、基因突变、基因突变B．三倍体、三体、基因重组、基因突变C．三体、三倍体、染色体片段缺失、基因重组D．三体、三体、染色体片段增加、基因重组解析1.(2016·日照调研)右图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是()A．非姐妹染色单体之间发生了交叉互换B．B与b的分离发生在减数第一次分裂C．A与a的分离只发生在减数第一次分裂D．基因突变是等位基因A、a和B、b产生的根本原因解析2.右图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生()A．染色体易位B．基因重组C．染色体倒位D．姐妹染色单体之间的交换解析：据图知，此现象为交叉互换，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；通过交叉互换实现了同源染色体上的非等位基因之间的重组；染色体易位发生在两对非同源染色体之间，染色体倒位发生在同一条染色体上。答案：B3.观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如右图所示。下列解释合理的是()A．减数第一次分裂中有一对同源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4．下面的甲、乙两图表示基因型为AaBb的雄性动物细胞内的染色体变化，相关分析正确的是()A．甲图中a→b可发生在减数第一次分裂后期B．甲图中，e→a可表示在分裂间期发生的染色体复制过程C．乙细胞的b基因最可能来自基因突变D．与乙细胞同时产生的另一细胞的子细胞可能有两种类型解析5．(2016·临沂联考)下面是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不．正确的是()A．该动物的性别是雄性B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异D．丙细胞不能发生基因重组解析6．(2016·山西四校联考)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，而产生一个不含常染色体的XBXB型配子，等位基因A、a位于2号染色体上，下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()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二次分裂时未分离A．①③B．①④C．②③D．②④解析7．(2016·南宁模拟)某雄性动物的基因型为AaBb。下图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期的细胞分裂图像。有关该精原细胞及其分裂过程叙述正确的是()A．图甲所示细胞处于减数第一次分裂过程中B．该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变C．所产生的精细胞的基因型分别为ab、ab、AB、ABD．分裂过程中，基因A、a、b、b可能移向细胞同一极解析8.(2016·唐山一模)某精原细胞在人为因素的作用下发生了如右图所示的染色体易位，则该精原细胞进行正常的减数分裂产生的配子中异常精细胞所占比例可能为()A．1/4或3/4B．1/2或1C．1/4或1/2D．1/4或1解析：一个精原细胞经减数分裂将产生4个精细胞，在减数分裂产生精细胞的过程中，非同源染色体将出现下列两种组合方式：①1与4、2与3，此时产生的异常精细胞与正常精细胞之比为1∶1；②1与3、2与4，此时产生的异常精细胞与正常精细胞之比为1∶0。答案：B9.(2016·柳州模拟)番茄是二倍体植物(2N＝24)，其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。番茄变异后可出现一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂的后期，配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极。而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是()A．三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体B．通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄C．三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开D．若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交，后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1解析10．粗糙脉孢菌是一种真菌，约10天完成一个生活周期(如下图)，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。请分析回答：(1)从合子到8个孢子的过程中，细胞核内的DNA发生了______次复制。图中8个子代菌丝体都是______(填“单倍体”或“二倍体”)。(2)顺序排列的8个孢子中，如果第一个与第二个性状不同，原因可能是有丝分裂过程中发生了______(填选项前的字母)；如果第二个与第三个性状不同，原因可能是合子减数分裂过程中发生了______(填选项前的字母)。a．基因突变B．基因重组c．染色体变异(3)野生型脉胞菌能在只含水、无机盐、蔗糖和维生素的基本培养基中生长。研究人员用X射线照射野生型脉孢菌孢子，经选择培养，获得了三种营养缺陷型突变菌株(如下图)。①如果培养C突变型脉胞菌，需要在基本培养基中加入____。②欲证明A突变型菌株的酶缺陷是一个基因决定的，应让该突变型菌株与__________杂交，根据__________定律，预期其后代的8个孢子的表现型是__________________________，若实验结果与预期一致，则说明A突变型菌株的酶缺陷是一个基因决定的。解析