江苏专版2021届高考生物二轮复习核心素养串讲课2科学思维之细胞增殖与变异的关系课件

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【思维导图 纵横互联】
【素养解读 典例示范】【素养体现】细胞增殖与变异的关系的科学思维的主要体现角度1.比较与分类:以细胞分裂图像为载体,区分发生的是基因突变还是交叉互换。2. 建立模型:利用模型分析异常配子形成的原因。如基因型为AaBb的个体产生AAB的配子。3.分析与综合:人类遗传病大多数都是以遗传变异为基础发生的。
【典例研析】【典例】下列关于配子基因型异常发生时期的判断,正确的是(　　)
　【知识互联】1.遗传变异——基因突变:基因型为DD的个体产生了基因型为d的配子,说明发生异常的时期是减数第一次分裂前的间期,A错误。2.遗传变异——交叉互换:基因型为AaBb的个体,A/a和B/b位于一对同源染色体上,而产生了四种配子,说明在减数第一次分裂前期发生了同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,B错误。3.遗传变异——染色体数目变异:(1)基因型为XaY的个体,产生的配子为XaY、XaY,说明XY染色体没有分离,则发生异常的时期是减数第一次分裂后期,C正确。
(2)基因型为AaXBXb的个体,减数第一次分裂异常,产生配子为AAXBXBXbXb、aa;减数第二次分裂异常,产生配子为AAXBXb、XBXb、a、a,D错误。答案:选C。
【热点预测 精练题组】【考向一】细胞分裂过程中遗传变异的图像分析1.(2020·南京二模)如图为某二倍体生物(基因型为AaBb)的细胞进行一次完整细胞分裂时染色体数量变化的相关曲线,其他时期染色体和基因均无突变发生,也不考虑片段交换,下列关于a～b段分析错误的是(　　)A.可能是同源染色体未分离所致B.可能是着丝点分裂后的子染色体未分离所致C.细胞内可能还存在等位基因D.细胞内可能不存在等位基因
【解析】选A。根据题干信息分析题图可知,由于是一次完整的细胞分裂过程,且染色体数目有加倍的现象,结合图示可知应为有丝分裂的过程图或者减数第二次分裂的过程图,则ab段为有丝分裂末期结束后形成的子细胞或者减数分裂结束后形成的配子中染色体的数量。由图可知此子细胞中染色体数量出现异常,由于题干中强调其他时期染色体和基因均无突变发生,也不考虑片段交换,因此该变异的发生应该在有丝分裂的后期或者减数第二次分裂的后期,着丝点分裂后的子染色体未分离所致,A错误、B正确;分裂后形成两个子细胞,由于着丝点分裂后的子染色体未分离,所以如果是有丝分裂后期,则细胞内可能存在等位基因,C正确;分裂后形成两个子细胞,由于着丝点分裂后的子染色体未分离,所以如果是减数第二次分裂后期,细胞内就不存在等位基因,D正确。
2.(2020·浙江“超级全能生”一模)果蝇(2N=8)的某一个精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常,现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、DNA、染色单体的数量,结果如图。相关叙述错误的是 (　　)A.“交叉互换”的现象可能出现在T1时期B.最终形成的4个精子中染色体数分别为3、3、5、5C.T2时期对应的这个细胞可能仍含有等位基因D.T3时期对应的这个细胞中Y染色体的数量可能为0、1、2
【解析】选D。分析可知,T1时期为减数第一次分裂时期,“交叉互换”发生在减数第一次分裂的四分体时期,A正确;分析可知,在减数第一次分裂后期,有一对同源染色体没有分离,移向同一极,导致2个次级精母细胞的染色体数分别为3和5,经过减数第二次分裂,形成的四个精子含有的染色体数分别为3、3、5、5,B正确;由于减数第一次分裂后期有一对同源染色体没有分离,而同源染色体上可能含有等位基因,因此T2时期对应的这个细胞可能仍含有等位基因,C正确;由于减数第二次分裂后期,染色单体分离,最终导致T3时期对应的这个细胞中Y染色体的数量可能为0、1,不会出现2条Y染色体,D错误。
3.(多选)(2020·青岛二模)图甲为某哺乳动物的细胞分裂图,图乙为该细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述错误的是(　　)A.图甲细胞发生的变异是基因突变,细胞中含有两个四分体B.若发生有丝分裂,则图乙Ⅰ和Ⅱ时期中,细胞内都存在A基因C.图乙中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化D.若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化,则N值为1
【解析】选A、B、D。图甲细胞进行的是有丝分裂,姐妹染色单体上存在A、a基因,故发生的变异是基因突变,有丝分裂不形成四分体,A错误;若发生有丝分裂,则图乙Ⅰ表示有丝分裂后期,Ⅱ表示有丝分裂末期,由于图甲细胞中只含有一个A基因,所以分裂末期形成的两个子细胞中只有一个子细胞含有A基因,另一个子细胞不含A基因,B错误;图乙中曲线变化可表示减数分裂中由减数第一次分裂到减数第二次分裂前期和中期染色单体数的变化,C正确;产生精原细胞的分裂方式为有丝分裂,精原细胞中含有两个染色体组,有丝分裂后期含有4个染色体组,有丝分裂的其他时期含有两个染色体组,所以若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化,则N值为2,D错误
【考向二】减数分裂染色体异常分离引起的变异4.(2020·成都一模)遗传学家让白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交,所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇,进一步研究表明,出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知果蝇的性别决定于X染色体的数目,含一条X染色体为雄性,含两条X染色体为雌性,含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死,以下分析错误的是(　　)A.子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体B.子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含四条X染色体C.母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中D.与异常卵细胞同时产生的三个极体染色体数目都不正常
【解析】选D。母本两条X染色体未分离可能发生在减Ⅰ后期,也可能发生在减Ⅱ后期。从染色体数目角度看,产生的异常卵细胞可能有两条X染色体,也可能没有X染色体。由题干信息可知,亲本红眼雄果蝇(XBY)产生精子是正常的,因此精子的基因型为XB、Y,又已知果蝇的性别决定于X染色体的数目,含一条X染色体为雄性,含两条X染色体为雌性,含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死,所以子代红眼雄果蝇是由没有X染色体的卵细胞与正常精子(XB)结合形成的,即子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO(O表示对应染色体缺失),因此子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体,A正确;子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY,所以其体细胞处于有丝分裂后期时,最多含四条X染色体,B正确;
母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中,也可能发生在次级卵母细胞中,C正确;如果母本两条X染色体未分离只发生在次级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的三个极体中只有一个极体染色体数目不正常,D错误。
5.(2020·日照二模)研究人员在二倍体番茄(2n=24)中偶然发现了一种三体植株,其第6号染色体有3条。减数分裂时,3条6号染色体中任意2条随机配对,另1条不配对,配对的2条染色体正常分离,不能配对的另1条随机地移向细胞的任意一极,其余的染色体均正常,形成的配子均可发育。下列关于某基因型为AAa的三体番茄的叙述,错误的是 (　　)A.该三体番茄的形成属于染色体数目的变异B.该三体番茄进行细胞分裂时,细胞中最多含有50条染色体C.该三体番茄进行自交时,子代的基因型共8种,其中aa所占比例为1/16D.该三体番茄与基因型为Aa的正常植株杂交,子代中三体出现的概率为1/2
【解析】选C。三体是指某一号染色体多了一条,属于染色体数目变异,A正确;分析可知,该三体番茄含有25条染色体,在有丝分裂后期,细胞中含有50条染色体,B正确;该三体番茄植株自交,子代的基因型有AAAA、AAAa、AAaa、AAA、AAa、Aaa、AA、Aa、aa,共9种,其中aa=1/36,C错误;分析可知,该三体番茄细胞产生含有两条6号染色体和一条6号染色体的配子的比例均为1/2,因此其与正常植株杂交,子代中三体出现的概率为1/2,D正确。
6.(多选)某正常二倍体动物的一次细胞分裂产生的子细胞中部分染色体及基因如图所示。下列对该细胞产生原因的推测,合理的是 (　　)A.在有丝分裂过程中,含A的染色体片段发生了倒位B.在有丝分裂过程中,含a的染色体中部分片段发生了缺失C.在减数分裂过程中,含A的染色体与其同源染色体发生了交叉互换D.在减数分裂过程中,含a的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离