浙江选考版高考生物一轮总复习第三单元细胞的生命历程热点题型突破二细胞分裂与遗传变异的关系学案.docx
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浙江选考版高考生物一轮总复习第三单元细胞的生命历程热点题型突破二细胞分裂与遗传变异的关系学案
热点题型突破二 细胞分裂与遗传变异的关系
[考情分析] 有丝分裂、减数分裂在考试属性内的要求是理解层次，往往与DNA复制、孟德尔定律、变异等知识进行综合考查。
一般以文字表述、坐标曲线图、柱形图、细胞分裂图为载体，选择题有较大几率出现。
主要考查角度有以下几点：
1有丝分裂与DNA复制的关系，如2017年浙江4月选考，24T等。
2减数分裂过程中染色体、核DNA的数量变化关系与变异，如2017年浙江4月选考，23T等。
3细胞分裂与生物变异的关系，如2016年浙江10月选考，23T等。
题型一 细胞分裂与DNA复制的关系
1.某性原细胞（2n＝16）的DNA全部被32P标记，其在含有31P的培养基中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂，下列能正确表示有丝分裂前期（白色柱状图）和减数第一次分裂前期（灰色柱状图）每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目的是（ ）
答案 A
解析 下图表示分裂过程中1条染色体上DNA的标记变化情况，其他染色体标记变化情况与之相同。
该性原细胞在含有31P的培养基中进行有丝分裂时，DNA的半保留复制使每条染色体中含有两个DNA，且DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，故有丝分裂前期含有32P的染色单体和DNA数目分别为32和32；有丝分裂产生的子细胞中每个DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，子细胞在含有31P的培养基中继续进行减数分裂，则减数第一次分裂前期每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目分别为16和16。
2.若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（ ）
A.中期是46和46、后期是92和46
B.中期是46和46、后期是92和92
C.中期是46和23、后期是92和23
D.中期是46和23、后期是46和23
答案 A
解析 有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：
“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同（46），后期染色体条数加倍（92），故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。
有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：
以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。
有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。
DNA在细胞分裂过程中的去向分析
如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：
减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。
如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。
题型二 减数分裂中的遗传规律
3.如图为一个精原细胞，有关该细胞减数分裂的叙述中错误的是（ ）
A.形成的正常精子中有两条染色体
B.减数分裂过程中遵循基因自由组合定律
C.不考虑交叉互换，A基因与a基因彼此分离发生在后期Ⅰ
D.考虑交叉互换，B基因与b基因彼此分离不可能发生在后期Ⅰ
答案 D
解析 减数分裂的结果是染色体数目减半，因此形成的正常精子中有两条染色体，A项正确；由于两对等位基因分别位于两对同源染色体上，所以该细胞在减数分裂过程中遵循基因自由组合定律，B项正确；A基因与a基因为位于一对同源染色体上的等位基因，不考虑交叉互换，在减数分裂过程中，A基因与a基因彼此分离发生在减数第一次分裂后期，C项正确；考虑交叉互换，B基因与b基因彼此分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D项错误。
4.如图为某高等雄性动物的精原细胞染色体和基因组成图，下列说法错误的是（ ）
A.该生物测交后代中与该生物基因型不同的类型有3种
B.该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体中，杂合子所占的比例为4/7
C.减数分裂中，①与②的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换
D.该细胞在一次减数分裂中基因进行自由组合，正常情况下，可产生4种配子，比例为1∶1∶1∶1
答案 D
解析 该生物的基因型是AaBb，测交的后代有4种基因型和4种表现型，彼此各不相同，所以与该生物基因型不同的类型有3种；该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体占7/16，其中纯合子占3/7，所以杂合子占4/7；染色体的交叉互换发生于四分体时期的非姐妹染色单体之间；该细胞在一次减数分裂中基因可以进行自由组合，但正常情况下，只能产生2种配子，不产生4种。
遗传规律的细胞学本质
题型三 依托分裂图考查三种变异
5.如图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）。
据图判断下列叙述不正确的是（ ）
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，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异
D.丙细胞不能发生基因重组
答案 B
解析 根据题干，图中细胞是同一生物个体的细胞。
由甲图可知，该动物的性别为雄性，乙图为有丝分裂图像，乙图所示的细胞中两条子染色体分别含有A和a基因，其原因是发生了基因突变。
1与2片段交换属于同源染色体间的交叉互换，属于基因重组；1与4片段交换属于染色体结构变异。
丙细胞处于减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。
6.一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是（ ）
答案 D
解析 色盲为伴X染色体隐性遗传病，一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，则正常夫妇的基因型分别为XBY和XBXb，孩子的基因型为XbXbY，是母方减数第二次分裂异常导致的，故选D。
1.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
MⅠ前的间期
MⅠ前期
同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
基因重组
MⅠ后期
非同源染色体自由组合
基因重组
有丝分裂后期
姐妹染色单体未分离
染色体数目变异
MⅡ后期
MⅠ前期
同源染色体未分离
染色体数目变异
2.XXY与XYY异常个体成因分析
（1）XXY成因
（2）XYY成因：
父方MⅡ异常，即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
题型四 减数分裂异常引起的基因型变化
7.（2017·丽水质检）下图表示某细胞（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
答案 A
解析 细胞①、③的基因型分别为AAaaBBbb、AABBbb，细胞⑥的基因型应为ABb，A项错误。
8.有关细胞分裂过程中异常原因的分析正确的是（ ）
选项
体细胞或原始生殖细胞→子细胞
原因分析
A
aa→Aa
有丝分裂间期发生隐性突变
B
AaXBY→AaXB、AaXB、Y、Y
减数第二次分裂后期同源染色体未分开
C
XbY→XbXb、0、Y、Y
减数第一次分裂后期姐妹染色单体未分开
D
AaXBXb→AaXBXB、Aa、Xb、Xb
减数第一次、第二次分裂均异常
答案 D
解析 解题时，首先确定异常点，再结合细胞分裂过程分析异常原因。
由隐性基因突变成显性基因，称显性突变，故A项错误；子细胞中含有等位基因A、a，说明减数第一次分裂后期同源染色体没有分开，进入同一个子细胞，故B项错误；子细胞中含有相同基因Xb，说明减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开，进入同一个子细胞，故C项错误；子细胞中既含有等位基因A、a，又含有相同基因XB和XB，说明减数第一次、第二次分裂均发生了异常，故D项正确。
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如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。
课时训练
一、学考选择题
1.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）
A.初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记
B.次级精母细胞中每条染色体都被标记
C.只有半数精细胞中有被标记的染色体
D.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等
答案 D
解析 一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。
由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。
整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。
2.（经典高考题）蚕豆根尖细胞（2n＝12）在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
答案 B
解析 DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（3H－T）培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图：
。
3.（2017·杭州联考）某个生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，其体细胞的基因型为（AaBbDd），如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞（不考虑交叉互换）（ ）
A.2个B.3个C.4个D.5个
答案 C
解析 一个精原细胞减数分裂形成4个精细胞，但只有2种基因型，这4个精细胞的基因组成两两相同成互补，则图中精细胞：
（1）①ABd和④abD可能来自同一个精原细胞；
（2）②ABD和⑥abd可能来自同一个精原细胞；（3）③Abd和⑤AbD不可能来自同一个精原细胞。
综合以上可知，图中6个精细胞至少来自4个精原细胞。
4.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
A
DD
D、d
有丝分裂前期
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
答案 C
解析 基因型为DD的个体产生基因型为D、d的
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