人教高中生物3 细胞分裂与可遗传变异的关系及其染色体、DNA同位素追踪.doc

重点题型1　细胞分裂与可遗传变异的关系
[方法突破]
1.细胞分裂与变异
分裂方式
变异发生过程或时期
变异类型
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
DNA复制
基因突变
减数分裂
减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合
减Ⅰ前期：同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
基因重组
有丝分裂、减数分裂
分裂期：任何时期
染色体变异
2.姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)一定源自基因突变
(2)一定源自交叉互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
3.剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
4.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
5.图解减数分裂与基因重组及染色体变异
(1)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可发生如下重组。
②同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如A原本与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。
(2)减数分裂与染色体变异
①染色体数目变异
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常且生殖细胞中或者含有2个等位基因，或者两个等位基因全部丢失；如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常，不正常的细胞中有的丢失基因，有的含2个相同基因。如图所示：
②发生染色体结构变异(倒位、易位、缺失、重复)的精(卵)原细胞经过减数分裂可产生异常配子，进而通过受精作用而传给下一代。但体细胞的变异不易传代。
有性生殖产生的后代呈现多样性的两大成因
(1)配子中基因的组合具有多样性——缘于“非同源染色体自由组合”及“同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换”。
(2)受精时卵细胞和精子结合具有“随机”性。　　　
[考题例证]
【例证1】 (2018·天津卷，4)果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律(XB)对无节律(Xb)为显性；体色基因位于常染色体上，灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析正确的是(　　)
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变
解析　雄蝇的基因型为AaXBY，而变异细胞的基因型为AAXBXb，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离会导致等位基因分离，而变异细胞中无等位基因A和a而含有两个A且无Y染色体，判断该细胞为次级精母细胞，A错误；处于减数第二次分裂时期的细胞中核DNA数与体细胞的核DNA数相同，B错误；形成该次级精母细胞的过程中，A和a随同源染色体在减数第一次分裂后期的分离而分离，C错误；次级精母细胞中应含有XBXB或YY基因，但该次级精母细胞含有XBXb，说明在形成该细胞过程中发生了基因突变，B突变成b，D正确。
答案　D
【例证2】 (经典高考题)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，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。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一次分裂时未分离
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析　(1)该小鼠的基因型为AaXBY，其处于四分体时期的初级精母细胞中染色体及基因组成如右图所示。等位基因A、a位于2号染色体上，B位于X染色体上。若正常减数分裂则形成的配子的基因型为AXB、aXB、AY、aY四种。
(2)依据题干信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知，“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；“不含性染色体”有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极，故
③正确。
答案　A
【例证3】 (2015·海南卷，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基因之间会发生________，同源染色体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，从而产生基因组成不同