拓展微課4細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系

[拓展微課4]細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系1.細(xì)胞分裂類型與三種可遺傳變異的對應(yīng)關(guān)系分裂方式變異發(fā)生過程或時(shí)期變異類型二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂DNA復(fù)制基因突變減數(shù)分裂MⅠ后期:非同源染色體自由組合MⅠ前期:同源染色體非姐妹染色單體交叉互換基因重組有絲分裂、減數(shù)分裂分裂期:染色體移向兩極時(shí)染色體變異2.減數(shù)分裂與變異(1)減數(shù)分裂與基因突變在減數(shù)第一次分裂前的間期,DNA分子復(fù)制過程中,如果復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò),則會(huì)

引起基因突變,此時(shí)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非同源染色體上的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)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在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉

互換導(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。

(3)減數(shù)分裂與染色體變異①減數(shù)第一次分裂時(shí),A、a所在的同源染色體未分離或X、Y染色體未分

離。②減數(shù)第二次分裂時(shí),A、a所在的姐妹染色單體未分開或X染色體的姐妹染色單體未分開。

3.細(xì)胞分裂異常產(chǎn)生的某些異常子細(xì)胞分析(1)有絲分裂異常(以A所在的一條染色體為例)(2)減Ⅰ分裂A、A或A、a所在同源染色體未分離或X、Y未分離(3)減Ⅱ分裂A或a所在姐妹染色單體未分開或X染色單體未分開4.根據(jù)配子類型判斷變異原因(假設(shè)親代為AaXBY)(1)若配子中出現(xiàn)XY在一起時(shí),則一定是MⅠ分裂異常。(2)若配子中A與a、X與Y分開,但出現(xiàn)了兩個(gè)AA/aa或兩個(gè)XX/YY的配子,則

一定是MⅡ分裂異常。(3)若出現(xiàn)AAa或Aaa或XXY或XYY的配子時(shí),則一定是MⅠ分裂和MⅡ分裂

均異常。(4)若配子中無A和a或無XB和Y時(shí),則可能是MⅠ分裂或MⅡ分裂異常。(5)若配子中出現(xiàn)A、a在一起,則可能是MⅠ分裂異常,MⅡ分裂正常;也可能

是MⅠ分裂時(shí)發(fā)生了交叉互換,MⅡ分裂異常。

1.(2019河南南陽一中高三開學(xué)測試)突變基因雜合細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí),出

現(xiàn)了如圖所示的染色體片段交換,這種染色體片段交換的細(xì)胞繼續(xù)完成有絲

分裂后,可能產(chǎn)生的子細(xì)胞是

(D)①正?；蚣兒霞?xì)胞②突變基因雜合細(xì)胞③突變基因純合細(xì)胞A.①②B.①③

C.②③D.①②③

答案

D假設(shè)正?；?yàn)锳,突變基因?yàn)閍。染色體片段發(fā)生互換后,每條染

色體上的染色單體分別含A和a。在有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂,染色單體分

離,這樣細(xì)胞中出現(xiàn)4條染色體,分別含有基因A、a、A、a,到有絲分裂末期,

這些染色體平均分配到不同的子細(xì)胞中,可以是兩個(gè)A同時(shí)進(jìn)入某一細(xì)胞中,

兩個(gè)a同時(shí)進(jìn)入某一細(xì)胞中,也可以是A和a進(jìn)入某一細(xì)胞中。2.果蠅是XY型性別決定的生物,正常雄性和雌性果蠅的體細(xì)胞中分別含有XY、XX性染色體。但果蠅種群中偶爾也會(huì)出現(xiàn)性染色體異常的種類,如表所示是性染色體異常果蠅的性別、育性情況。下列相關(guān)說法不正確的是

(B)A.表中結(jié)果顯示果蠅性染色體的組成類型會(huì)影響果蠅的性別B.XrXrY與XRY的個(gè)體雜交后代中最多出現(xiàn)3種可育基因型的個(gè)體C.性染色體異常果蠅出現(xiàn)的原因是染色體數(shù)目的變異D.果蠅種群中可育的雄果蠅的性染色體組成有兩種類型

XXYXXXXYYYYOYXO性別雌性

雄性

雄性育性可育死亡可育死亡死亡不育

答案

B由題表中結(jié)果可知果蠅性染色體的組成類型會(huì)影響果蠅的性別;

XrXrY的個(gè)體可產(chǎn)生四種卵細(xì)胞,即XrXr、XrY、Xr、Y,XRY的個(gè)體可產(chǎn)生兩

種精子,即XR、Y,則它們雜交產(chǎn)生的后代的基因型最多有8種,但XXX型和

YY型的后代死亡,因此,后代中最多出現(xiàn)6種可育基因型的個(gè)體;果蠅種群中

可育的雄果蠅的性染色體組成有XYY、XY兩種類型。3.如圖是某種高等動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染

色體上帶有的基因)。圖中不可能反映的是

(A)

A.圖甲細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因重組B.圖乙細(xì)胞由于進(jìn)行DNA復(fù)制解開雙螺旋容易發(fā)生基因突變C.圖丙細(xì)胞中1與2的片段部分交換屬于基因重組D.圖丙細(xì)胞表示發(fā)生了自由組合

答案

A根據(jù)題干知,圖甲、圖乙、圖丙分別是同一種動(dòng)物的細(xì)胞分裂示

意圖。圖甲細(xì)胞中著絲點(diǎn)已分開,而且有同源染色體,是有絲分裂,造成兩條

相同染色體上基因不同的原因是基因突變,基因重組通常發(fā)生在減數(shù)分裂過

程中,所以圖甲不能進(jìn)行基因重組;圖乙細(xì)胞處于分裂間期完成DNA復(fù)制解

開雙螺旋容易發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而導(dǎo)致基因突變;圖丙細(xì)胞中

同源染色體正在分開,處于減數(shù)第一次分裂,1與2的片段部分交換,即同源染

色體的非姐妹染色單體間發(fā)生的交叉互換,屬于基因重組;圖丙細(xì)胞中發(fā)生了

同源染色體分離,非同源染色體的自由組合。4.(2019廣西南寧三中月考)遺傳學(xué)家將白眼雌果蠅(XbXb)和紅眼雄果蠅(XBY)

雜交,所產(chǎn)生的兩千多只子代中有一只白眼雌果蠅和一只紅眼雄果蠅,進(jìn)一步研究表明,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是母本產(chǎn)生配子時(shí)兩條X染色體未分離。已知果蠅的性別決定于X染色體的數(shù)目,含一條X染色體為雄性,含兩條X染色體為雌性,含三條X染色體和無X染色體的果蠅胚胎致死,以下分析錯(cuò)誤的是

(D)A.子代紅眼雄果蠅的精原細(xì)胞中不存在Y染色體B.子代白眼雌果蠅的體細(xì)胞中最多含4條X染色體C.母本兩條X染色體未分離可能發(fā)生在初級卵母細(xì)胞中D.與異常卵細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)極體染色體數(shù)目都不正常

答案

D

從減數(shù)分裂的過程分析,出現(xiàn)題述例外的原因可能是卵原細(xì)胞在

減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂異常,產(chǎn)生異常的卵細(xì)胞與正常精子結(jié)合

形成的,則子代中紅眼雄果蠅的基因型是XBO,A正確;子代白眼雌果蠅的基因

型是XbXbY,所以其體細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí),最多含4條X染色體,B正確;母

本兩條X染色體未分離可能發(fā)生在初級卵母細(xì)胞中,也可能發(fā)生在次級卵母

細(xì)胞中,C正確;如果母本兩條X染色體未分離發(fā)生在次級卵母細(xì)胞中,則與異

常卵細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的3個(gè)極體中只有1個(gè)極體染色體數(shù)目不正常,D錯(cuò)誤。5.(2019浙江嘉興一中高三期末)基因型為AaBb的二倍體生物,減數(shù)分裂幾個(gè)

不同時(shí)期的圖像如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

(C)

A.圖甲細(xì)胞曾發(fā)生過基因突變

B.圖乙細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)染色體組C.圖丙細(xì)胞沒有發(fā)生基因重組

D.圖丁細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體

答案

C據(jù)圖甲可知,細(xì)胞中1號染色體發(fā)生過基因突變,A正確;圖乙細(xì)胞

處于減數(shù)第二次分裂后期,細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)染色體組,B正確;圖丙細(xì)胞處于減數(shù)

第一次分裂后期,正在發(fā)生非同源染色體上非等位基因的自由組合,即發(fā)生基

因重組,C錯(cuò)誤;圖丁細(xì)胞正處于減數(shù)第二次分裂中期,細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色

體,D正確。6.(2019廣西河池中學(xué)高三月考)某二倍體高等動(dòng)物(2n=6)雄性個(gè)體的基因型

為AaBb,如圖是其體內(nèi)處于減數(shù)第一次分裂中期的某細(xì)胞,下列敘述正確的

是

(D)A.形成該細(xì)胞過程中發(fā)生了基因突變和染色體變異B.該細(xì)胞含有3個(gè)染色體組,12條染色單體,12個(gè)DNAC.該細(xì)胞中染色體的著絲點(diǎn)都連著細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲D.該細(xì)胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBXA、AbY、bY

答案

D圖中其中一條染色體上少了一段片段A