2023届高考生物二轮复习细胞增殖与生物遗传变异的关系课件

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞增殖与生物遗传变异的关系课件，共36页。PPT课件主要包含了考纲导向·明目标，核心考点一，核心考点二，考题解密，变式突破等内容，欢迎下载使用。

第二讲　细胞增殖与生物遗传变异的关系
1．减数分裂与基因重组(1)非同源染色体上的非等位基因：在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。
核心考点一　减数分裂与生物变异
(2)同源染色体上的非等位基因：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，例如原本A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．减数分裂与基因突变(1)类型：
(2)姐妹染色单体(或分开后形成的子染色体上)存在等位基因的原因分析：①若为有丝分裂(如图1)，则为基因突变。②若为减数分裂(如图2)，则可能是交叉互换或基因突变，需要再结合个体的基因型和基因个数进行判断。
3．减数分裂与染色体变异(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律：①如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；②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。如图所示：
(2)XXY与XYY异常个体的成因分析：①XXY成因：②XYY成因：父方减数第二次分裂异常，即减数第二次分裂后期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。
4．细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
1．(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　)A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂
【解析】　有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交叉互换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a分开进入不同细胞的现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。
变式一　细胞分裂与可遗传变异1．(2022·九江模拟)研究人员在研究卵原细胞进行减数分裂的过程中，发现了如图1所示的“逆反”减数分裂现象，并经过对大量样本的统计研究发现其染色体的分配情况如图2所示。下列叙述错误的是(　　)
A．“逆反”减数分裂是获得含重组染色体的卵细胞的途径之一B．“逆反”减数分裂形成的卵细胞中核DNA与染色体数是体细胞中的一半C．“逆反”减数分裂中姐妹染色单体分开发生在减数分裂ⅠD．“逆反”减数分裂过程中的基因重组只发生在减数分裂Ⅱ【答案】　D
【解析】　“逆反”减数分裂是获得含重组染色体的卵细胞的途径之一，A正确；“逆反”减数分裂形成的卵细胞中，核DNA与染色体数仍是体细胞中的一半，B正确；据图分析可知，“逆反”减数分裂中姐妹染色单体分开发生在减数分裂Ⅰ，C正确；据图分析可知，“逆反”减数分裂过程中的基因重组也可发生在减数分裂Ⅰ，D错误。
变式二　根据配子的异常情况判断分裂过程2．(2021·福州模拟)如图表示基因型为BbXAXa的某动物体内正在分裂的细胞中的一部分染色体，下列叙述正确的是(　　)A．该细胞为次级卵母细胞或第二极体B．形成该细胞的初级卵母细胞一定发生了染色体片段缺失或交叉互换C．与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为ABbXaXaD．该细胞完成减数分裂后形成的配子基因型有4种
【解析】　图示细胞处于减数第二次分裂前期，称为次级卵母细胞或第一极体，A错误；含有基因A的X染色体片段也可能移接到其他染色体上，此时变异类型属于染色体结构变异中的易位，B错误；该生物的基因型为BbXAXa，减数分裂过程中，含有基因A的X染色体片段如果移接到常染色体上，此时与该细胞同时产生的另一细胞基因型可能为ABbXaXa，C正确；该细胞为次级卵母细胞或第一极体，若为次级卵母细胞，其完成减数分裂后只能形成一种配子，因此只有一种基因型，若为第一极体，则其完成分裂后不能形成配子，D错误。
核心考点二　细胞分裂中标记染色体去向的判断
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
2．(2021·浙江1月选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数一定相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1【答案】　D
【解析】　图中细胞①处于减数第一次分裂前期(MⅠ前期)，因交叉互换而发生了基因重组，A错误。MⅠ前的间期染色体复制，形成的细胞①中每条染色体都只有一条染色单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，在正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但图中H所在的染色体已经发生交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误。
细胞③的基因组成为Hhrr(h为互换的片段)，如果细胞②中没有互换的h所在的染色体含有32P且互换的H所在片段含有32P，则细胞②中有3条染色体含有32P，而细胞③中H所在染色体没有32P，由于细胞①中发生了交叉互换，互换的片段是否带标记不一定，所以h所在染色体含有32P，因此细胞③中有2条染色体含有32P；如果细胞②中没有互换的h所在染色体不含有32P且互换的H所在片段不含有32P，则细胞②有2条染色体含有32P，而细胞③中H所在染色体含32P，h所在染色体含有32P，因此细胞③有3条染色体含有32P；
如果互换的H和h都不含有32P，则细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等，都为2条，综上分析可知，细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能不相等，C错误。如果细胞②H所在片段中含有32P，R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因组成为Hhrr(h为交叉互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦含32P的核DNA分子数都为1个，D正确。
变式一　放射性同位素标记法研究细胞分裂过程3．(2022·潍坊模拟)将两条单链均被32P标记的M基因导入某动物(2n＝4)精原细胞中(假定该精原细胞DNA不含32P)，选取插入2个M基因且位于非同源染色体上的精原细胞，再置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞中的情况。若不考虑变异，则下列叙述正确的是(　　)A．若某个子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂B．若某个子细胞中有2条染色体含32P，则一定进行减数分裂C．若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，则一定进行有丝分裂D．若4个子细胞中，含有32P的染色体数分别是0、1、1、2条，则一定进行有丝分裂
【解析】　若某个子细胞中的染色体都不含32P，或者有2条染色体含32P，可能是有丝分裂，也有可能是减数分裂，A错误；若进行有丝分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有0、1、1、2条，或者1、1、1、1条，或者0、0、2、2条；若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数有0、0、2、2条，或者1、1、1、1条，B、C错误，D正确。
变式二　荧光标记法研究细胞分裂过程4．(2022·丽水模拟)在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将兔(2n＝44)一个精原细胞置于含BrdU的培养液中，先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，取减数分裂Ⅰ后期的细胞(甲)和减数分裂Ⅱ后期的细胞(乙)进行染色并观察。不考虑基因突变和交叉互换，下列推测正确的是(　　)A．甲细胞中有44条染色体，共22种形态B．甲细胞中有22对同源染色体，1/4的脱氧核苷酸链被BrdU标记C．乙细胞中有2条Y染色体，全部DNA分子被BrdU标记D．乙细胞中有2个染色体组，22条染色体发出明亮荧光