減數分裂與可遺傳變異

生物高考熱點分層突破減數分裂與可遺傳變異第1頁網絡構建第2頁細胞分裂異常產生子細胞分析

1.有絲分裂異常｛基因突變如（A→a或a→A）染色體變異第3頁專項解說(突破難點）

難點一減數分裂與兩大遺傳定律關系1.基因分離定律發(fā)生于減數第一次分裂后期,即同源染色體分開,其上等位基因分離。2.基因自由組合定律發(fā)生于減數第一次分裂后期,即非同源染色體自由組合,其上非等位基因自由組合。2.減數分裂與遺傳變異第4頁例1下列有關遺傳和減數分裂論述中,正確是 (

)A.在減數分裂過程中,等位基因分離只能發(fā)生在減數第一次分裂后期B.在減數分裂過程中,非同源染色體間部分片段交換屬于基因重組C.一種基因型為AaBb精原細胞經減數分裂后形成4種精子D.正常情況下,在減數分裂過程中,基因和染色體行為是一致[解析]假如減數第一次分裂前期發(fā)生了交叉交換,那么在減數第二次分裂后期也能夠發(fā)生等位基因分離,A錯誤。在減數分裂過程中,非同源染色體間部分片段交換屬于染色體變異,B錯誤。一種基因型為AaBb精原細胞經減數分裂后形成2種精子,C錯誤。正常情況下,在減數分裂過程中,基因和染色體行為是一致,D正確。D第5頁難點二減數分裂與可遺傳變異

1.減數分裂與基因突變在減數第一次分裂前間期,DNA分子復制過程中,假如復制出現差錯,則會引發(fā)基因突變,此時可造成姐妹染色單體上具有等位基因,這種突變能通過配子傳遞給下一代,如圖W2-1所示。

第6頁圖W2-1[注意]突變一般發(fā)生在同源染色體中某一條染色體上,也許發(fā)生隱性突變,也也許發(fā)生顯性突變,通過突變產生等位基因。

第7頁(典型高考題)右圖為基因型AABb某動物進行細胞分裂示意圖。有關判斷錯誤是(

)A．此細胞為次級精母細胞或次級卵母細胞B．此細胞中基因a是由基因A經突變產生C．此細胞也許形成兩種精子或一種卵細胞D．此動物體細胞內最多具有四個染色體組解析：(1)由題干可知該生物基因型為AABb，因此圖示細胞中基因a不也許是交叉交換產生，只能是由基因A經突變產生。(2)題干圖示細胞特點是不含同源染色體，具有染色單體，染色體散亂分布，則其為次級精母細胞或次級卵母細胞或第一極體，若為次級精母細胞，則能產生AB和aB兩種精子；若為次級卵母細胞，則能產生AB或aB一種卵細胞。(3)由題干信息可知動物體細胞內具有二個染色體組，圖示細胞所含染色體組數目是體細胞二分之一，在有絲分裂后期最多且具有四個染色體組。A第8頁

2.減數分裂與基因重組(1)在減數第一次分裂后期,可因同源染色體分離,非同源染色體自由組合而出現基因重組,如圖W2-2中A與B或A與b組合。圖W2-2

第9頁(2)在減數第一次分裂四分體時期,可因同源染色體上非姐妹染色單體間交叉交換而造成基因重組,如圖W2-3中原本A與B組合,a與b組合,經重組可造成A與b組合,a與B組合。圖W2-3

第10頁5．一種基因型為AaXBY精原細胞進行減數分裂，下列論述不正確是（

）A．減數第一次分裂中期、減數第二次分裂后期，一種細胞中染色體組數相同B．若產生精子為AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，則也許發(fā)生了交叉交換C．若產生精子為AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，則也許原因是同源染色體未分離D．若細胞中無染色單體，基因組成為AAYY，則該細胞也許處于減數第二次分裂后期【解析】在減數第一次分裂中期、減數第二次分裂后期，一種細胞中染色體組數相同，且都與體細胞中染色體數目相同，A正確；正常情況下，一種精原細胞減數分裂只能產生4個共2種精子，若產生精子為AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，則也許發(fā)生了交叉交換，B正確；正常情況下，這個基因型為AaXBY精原細胞產生精子基因型及百分比為AXB∶aY＝1∶1或aXB∶AY＝1∶1，若產生精子為AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，則也許原因是發(fā)生了基因突變，C錯誤；若某細胞無染色單體，基因組成為AAYY，說明該細胞無同源染色體，則該細胞也許處于減數第二次分裂后期，D正確。C第11頁

3.減數分裂與染色體變異在減數分裂過程中,由于某些原因也會出現染色體構造變異和染色體數目變異配子,可通過配子將這些變異傳遞給下一代,現分析如下:(1)減數第一次分裂時,A、a所在同源染色體未分離或X、Y染色體未分離。

圖W2-4

第12頁假如減數第一次分裂異常，則所形成配子所有不正常；如圖所示：(1)減數分裂異常造成配子種類變化規(guī)律第13頁(2)減數第二次分裂時,A、a所在姐妹染色單體未分開或X染色體姐妹染色單體未分開。圖W2-5

第14頁假如減數第二次分裂一種次級精母細胞分裂異常，則所形成配子有正常，有不正常，如圖所示：第15頁(2)XXY與XYY異常個體成因分析②XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。①XXY成因第16頁巧辨減數分裂形成配子種類與異常配子形成原因(1)巧辨減數分裂形成配了種類(以AaBb雜合子為例)

①末發(fā)生交叉交換與基因突變情況下,分析配子產生時應尤其注意是“一種個體”還是“一種性原細胞".a.若是一種個體則產生2"種配子.b.若是一種性原細胞,則一種卵原細胞僅產生1個卵細胞,而一種精原細胞可產生4個、2種(兩兩相同,兩組“互補”精細胞.②考慮基因突變和交叉交換,一種初級精母細胞減數分裂時,若有1個基因發(fā)生突變,則形成3種精子;若發(fā)生等位基因交叉交換,則形成4種精子。若是生物體產生配子種類，在發(fā)生交叉交換時會產生2多2少4種配子辦法技巧:第17頁(典型高考題)基因型為AaXBY小鼠僅由于減數分裂過程中染色體未正常分離，而產生一種不含性染色體AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列有關染色體未分離時期分析，正確是(

)①2號染色體一定在減數第二次分裂時未分離②2號染色體也許在減數第一次分裂時未分離③性染色體也許在減數第二次分裂時未分離④性染色體一定在減數第一次分裂時未分離A．①③B．①④C．②③D．②④

解析：

(1)該小鼠基因型為AaXBY，其處于四分體時期初級精母細胞中染色體及基因組成如下列圖所示。等位基因A、a位于2號染色體上，B位于X染色體上。若正常減數分裂則形成配子基因型為AXB、aXB、AY、aY四種。(2)根據題干中提供信息“產生一種不含性染色體AA型配子”，可知A與A沒有分離，而其分離發(fā)生在減數第二次分裂后期；“不含性染色體”有兩種也許：一是減數第一次分裂后期同源染色體未分離，二是減數第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向同一極。A第18頁(2)異常配子成因分析①異常配子特點:異常配子異常之處集中在兩個方面,一是基因組成異常,或者產生了性原細胞中設有基因,或者是基因數量出現了異常;二是染色體(尤其是性染色體)數目與正常配子中染色體數目相比增加或減少。②成因分析:一是基因突變,造成了新基因產生,如基因型為AABb個體產生了基因組成為ab異常配子:二是減數第一次分裂后期或減數第二次分裂后期染色體沒有正常分離,如基因型為AAXBXb卵原細胞產生了基因組成為AXBxb或AXBXB異常配子,前者產生原因是減數第一分裂后期兩條染色體(同源染色體)沒有分離,后者是由于減數第二次分裂后期著絲點裂后形成兩條XB染色體沒有分離。第19頁例2某生物基因型是AaBb,圖W2-6表達體內一種正在進行減數分裂細胞,下列說法正確是 (

)A.此細胞是次級精母細胞或次級卵母細胞B.此細胞一定發(fā)生過交叉交換和染色體變異C.圖示變異類型可使子代基因組合出現多樣化D.A與a分離僅發(fā)生于減數第一次分裂圖W2-6C第20頁[解析]此細胞處于減數第一次分裂四分體時期,是初級精母細胞或初級卵母細胞,A錯誤;該細胞中發(fā)生過交叉交換,屬于基因重組,并沒有發(fā)生染色體變異,B錯誤;圖示交叉交換變異類型可使子代基因組合出現多樣化,C正確;由于發(fā)生交叉交換,等位基因A與a分離不只發(fā)生在減數第一次分裂后期,也發(fā)生在減數第二次分裂后期,D錯誤。第21頁例3某基因型為AABb個體一種精原細胞產生AAb、Aab、B、B四個精子,下列說法正確是 (

)A.Aab異常配子產生原因是基因突變和減數第一次分裂同源染色體未正常分離B.配子產生過程中減數第二次分裂姐妹染色單體未正常分離C.配子產生過程中減數第一次分裂非姐妹染色單體進行了交叉交換D.該精原細胞產生精子過程中肯定發(fā)生了基因顯性突變A第22頁[解析]精原細胞產生AAb、Aab、B、B四個精子,說明配子產生過程中減數第一次分裂過程中同源染色體未正常分離,B、C錯誤;已知該精原細胞基因型是AABb,則Aab精子中a基因出現是由于基因突變,而Aa出現是由于減數第一次分裂同源染色體沒有分開,A正確;根據以上分析可知,a是由A突變產生,屬于隱性突變,D錯誤。第23頁辦法提煉1.姐妹染色單體上出現等位基因原因剖析一定基因突變一定交叉交換兩種也許

①體細胞——有絲分裂(例如根尖分生區(qū)細胞出現圖W2-7中甲情況)

②形成時期:間期

③親代基因型AA若出現圖甲情況

①生殖細胞配子中出現一條染色體顏色有兩種,如圖乙絕大多數白色,只在頭上帶一小段黑色

②形成時期:MⅠ前期無前面任何提醒,可兩種情況同步考慮第24頁

2.細胞分裂過程中形成異常細胞原因分析(以基因型為AaBb細胞為例):(1)若形成子細胞是AAaaBb,則形成原因是有絲分裂過程中兩條同源染色體姐妹染色單體形成子染色體未分開。(2)若形成子細胞是AaB或Aab或ABb或aBb類型,則形成原因是MⅠ中同源染色體未分離。(3)若形成子細胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb類型,則形成原因是MⅡ中姐妹染色單體形成子染色體未分開。

圖W2-7第25頁難點三減數分裂產生配子種類1.正常減數分裂形成配子種類(不考慮基因突變與交叉交換)(1)圖W2-8中YyRr基因型個體產生配子情況如下:圖W2-8

第26頁第27頁第28頁第29頁例4一種基因型為TtMm(這兩對基因能夠自由組合)卵原細胞,在沒有突變情況下,假如它所產生卵細胞基因組成為TM,則由該卵原細胞分裂產生下列細胞中,基因數目、種類表達都正確是 (

)A.減數第一次分裂產生極體為TTMM,減數第二次分裂產生極體為TMB.減數第一次分裂產生極體為tm,減數第二次分裂產生極體為tmC.減數第一次分裂產生極體為tm,減數第二次分裂產生極體為TM或tmD.減數第一次分裂產生極體為ttmm,減數第二次分裂產生極體為TM或tm[解析]卵細胞基因組成為TM,則三個極體基因組成應為TM和tm、tm。D第30頁方法提煉(1)配子來源確定方法第31頁(2)姐妹染色單體上出現等位基因原因①假如是體細胞中出現這種情況,則一定是發(fā)生了基因突變。②假如是初級性母細胞或次級性母細胞出現這種情況,則有也許是發(fā)生了基因突變或交叉交換。若圖中明確給出含等位基因片段顏色與染色體大部分不一樣,則是交叉交換引發(fā)。第32頁1.[2023·遼寧六校模擬]

減數分裂與生物變異具有密切聯(lián)系。下列有關論述中正確是 (

)A.減數分裂過程中基因突變、基因重組和染色體變異均也許發(fā)生B.假如不考慮基因突變,一種基因型為Bb男子產生基因型為bb精子原因也許是有關細胞在減數第一次分裂或減數第二次分裂后期兩條染色體沒有分開C.基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間D.發(fā)生生物變異后,細胞核中基因不再遵循遺傳定律A第33頁[解析]減數分裂間期DNA復制時也許發(fā)生基因突變,分裂期發(fā)生基因重組,也也許發(fā)生染色體變異,染色體變異也能夠發(fā)生在分裂間期,A正確;減數第一次分裂時,同源染色體分離造成Bb分離,形成BB和bb兩個次級精母細胞,減數第二次分裂中bb次級精母細胞姐妹染色單體未分離,形成bb精子,B錯誤;四分體時期同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生交叉交換,以及減數第一次分裂后期非同源染色體非等位基因自由組合,二者都是基因重組,C錯誤;遺傳定律適用于真核生物有性生殖,發(fā)生生物變異后,細胞核中基因仍然遵循遺傳定律,D錯誤。第34頁

剖析細胞分裂過程中異常細胞產生三大原因第35頁細胞分裂與可遺傳變異關系基因突變發(fā)生于DNA復制時基因重組發(fā)生于減數第一次分裂前期和后期染色體變異發(fā)生于減數分裂和有絲分裂過程中第36頁第37頁B第38頁第39頁B第40頁7.(2023·皖南八校聯(lián)考)下列現象也許由細胞分裂各時期變化造成，其對應關系錯誤是(

)選項現象減數分裂AXYY綜合征個體形成減數第二次分裂中期B三倍體西瓜植株高度不育減數第一次分裂前期C雜合子(Aa)自交后裔出現性狀分離減數第一次分裂后期D低溫使根尖細胞染色體加倍有絲分裂前期解析：A

[XYY綜合征是由于精子形成過程中，減數第二次分裂后期、末期時，復制姐妹染色單體YY沒有分到2個子細胞中去，A錯誤；三倍體西瓜植株高度不育是由于減數第一次分裂前期聯(lián)會紊亂造成，B正確；雜合子(Aa)自交后裔出現性狀分離，是由于減數第一次分裂后期同源染色體分開，造成等位基因分離引發(fā)，C正確；低溫在有絲分裂前期抑制了紡錘體形成，使根尖細胞染色體加倍，D正確。]A第41頁3.DNA在細胞分裂過程中去向分析

假如用3H標識細胞中DNA分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，讓其進行減數分裂，成果染色體中DNA標識情況如圖所示：減數分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂2次，但DNA只復制1次。第42頁假如用3H標識細胞中DNA分子，然后將細胞放在正常環(huán)境中培養(yǎng)，連續(xù)進行2次有絲分裂，與減數分裂過程不一樣，由于有絲分裂是復制1次分裂1次，因此這里事實上包括了2次復制。第43頁

若用32P標識人“類胚胎干細胞”DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂中期、后期，一種細胞中染色體總條數和被32P標識染色體條數分別是()A.中期是46和46、后期是92和46B.中期是46和46、后期是92和92C.中期是46和23、后期是92和23D.中期是46和23、后期是46和23解析有絲分裂中期、后期染色體條數分析：“類胚胎干細胞”來自人體，人體一種正常細胞中具有染色體條數為46，有絲分裂中期染色體條數與體細胞相同(46)，后期染色體條數加倍(92)，故無論通過幾次分裂，在有絲分裂中期染色體條數都是46，后期染色體條數都是92。有絲分裂中期、后期被32P標識染色體條數分析：以1個DNA分子為例，雙鏈被32P標識，轉入不含32P培養(yǎng)液中培養(yǎng)，由于DNA具有半保存復制特點，第一次有絲分裂完成時，每個DNA分子中都有1條鏈被32P標識；第二次有絲分裂完成時，只有1/2DNA分子被32P標識。有絲分裂中期時，染色單體沒有分開，而這2條沒有分開染色單體中，1條被32P標識，造成整條染色體也被32P標識。

A第44頁重點強記1.由于染色體是由DNA與蛋白質組成，在染色體復制與分離過程中伴伴隨DNA分子復制與分離。2.正常情況下，同源染色體上有等位基因或相同基因，姐妹染色單體上有相同基因。假如發(fā)生了交叉交換或基因突變，則姐妹染色單體上會有等位基因。3.減數第一次分裂若同源染色體不分離，則形成子細胞中二分之一多一條染色體，二分之一少一條染色體，即子細胞中染色體所有異常。4.減數第二次分裂時若姐妹染色單體不分離，則只是這個次級精(卵)母細胞產生生殖細胞異常，而另一種正常分裂次級精母細胞產生兩個生殖細胞正常。5.減數分裂是生物遺傳基礎，基因分離定律和自由組合定律是由于減數分裂時位于同源染色體上等位基因分離，非同源染色體上非等位基因自由組合成果。第45頁

跟蹤訓練當堂清第46頁觀測到某生物(2n＝6)減數第二次分裂后期細胞如右圖所示。下列解釋合理是()A．減數第一次分裂中有一對染色體沒有互相分離B．減數第二次分裂中有一對染色單體沒有互相分離C．減數第一次分裂前有一條染色體多復制一次D．減數第二次分裂前有一條染色體多復制一次解析：[分析圖示，細胞中姐妹染色單體分離，且移向細胞兩極染色體各有4條。結合題干信息，可知該生物是體細胞具有6條染色體二倍體，故判斷該細胞移向兩極染色體比正常分裂時多一條，原因是在減數第一次分裂時，一對同源染色體沒有分開，得到兩個次級性(精)母細胞中一種具有4條染色體，另一種具有2條染色體。其中具有4條染色體次級性(精)母細胞減數第二次分裂后期圖像如題圖所示。]A第47頁下列有關正常雌果蠅(2N＝8)體內細胞分裂論述，正確是()A．在細胞有絲分裂末期，核膜解體核仁消失B．在減數第一次分裂前期和后期均能夠發(fā)生基因重組C．正常情況下次級卵母細胞中形態(tài)、大小相同染色體是同源染色體D．處于減數第二次分裂后期細胞中有4個染色體組解析：有絲分裂前期核膜解體、核仁消失，末期核膜、核仁再現；減數第一次分裂前期和后期分別發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體之間交叉交換與非同源染色體間自由組合，這兩種變異都屬于基因重組；正常情況下，減數第二次分裂后期次級卵母細胞中會出現形態(tài)、大小相同染色體，它們是由同一條染色體染色單體分開形成，不是同源染色體，此時細胞有2個染色體組。B第48頁.圖W2-12表達某細胞(含4條染色體)分裂示意圖,①~⑥代表細胞,若不考慮基因突變和交叉交換,則下列論述不合理是 (

)A.細胞⑥基因組成為aBbB.細胞②為第一極體C.細胞③有2個基因BD.細胞⑤基因組成為a圖W2-12[解析]細胞①③基因組成份別為AAaaBBbb、AABBbb,細胞⑥基因組成應為ABb,A項錯誤。A第49頁[2023·山東棗莊八中模擬]

如圖W2-13是基因型為AaBb雌性高等動物細胞分裂圖像及細胞分裂過程中染色體數目變化曲線圖,請回答下列有關問題:圖W2-13第50頁(1)圖甲所示細胞內有

個染色體