第一篇　主题一　专题(二)　命题点2　细胞增殖与遗传、变异的关系 2024年高考生物二轮复习课件+讲义

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细胞增殖与遗传、变异的关系
1.细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
注：体细胞染色体为2n条。1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。
(2)减数分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含15N。
(3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：
若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。
2.关于细胞分裂与遗传规律的关系
3.细胞分裂与可遗传变异
技法点拨　(1)姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
体细胞中发生发生时间是间期亲代基因纯合
发生时间是减数分裂Ⅰ前期姐妹染色单体的其中一条有两种颜色
③无任何提示，则上述两种情况都有可能。
(2)细胞图像中染色体变异的判定方法①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。如同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。
4.XXX与XYY异常个体的成因(1)XXX成因
5.根据配子类型判断变异原因假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换：
1.(2019·江苏，11)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况，下列叙述正确的是A.1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为　非等位基因B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有　基因1～8C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，不考虑突变，则1与2是相同基因，3
与4也是相同基因，1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因，而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上，互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期，染色体已复制，所以含有基因1～8，B正确；
1与3是位于同源染色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝
粒分裂而分离，但如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换，导致2与3互换位置，则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期，1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C错误；由图可知，5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而1与5位于同一条染色单体上，则1与6组合不会形成重组型配子，D错误。
2.(2023·山东，6)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是A.卵细胞基因组成最多有5种可能B.若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或eeC.若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能
正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环
状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)、E、e，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；
不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体
基因型为_ _，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、_ _，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、_ _，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee，第一极体为EE或Ee，产生的第二极体为E或e，D错误。
(1)在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，则该细胞是初级精母细胞且该细胞的核DNA数是体细胞的一半(2018·天津，4)(　　)
提示：该细胞基因型为AAXBXb，可知细胞内无Y染色体，说明该细胞正处于减数分裂Ⅱ，是次级精母细胞，核DNA数与体细胞相同。
(2)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。则基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型(2021·海南，12)(　　)
提示：该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体的自由组合，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型AO、aO、AXR、aXR。
(3)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体发生互换(2020·天津，7) (　　)
(4)(经典高考题)某小鼠的基因型为A1ABB，其中基因A1、A、B分别标有3种不同的荧光，若发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是_______________________________________________________。
基因A与A1所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生
题组一　辨析分裂过程中的遗传问题1.将两条单链均被32P标记的基因A导入不含32P标记的某动物精原细胞中，且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。若不考虑同源染色体的非姐妹染色体间的互换和染色体变异，则下列叙述错误的是A.可能出现2个子细胞中含32P,2个不含32P的情况B.可能出现3个子细胞中含32P,1个不含32P的情况C.若4个子细胞中均含32P，则该精原细胞一定进行了减数分裂D.若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂
DNA进行半保留复制，若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，第一次分裂产生的子细胞中1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记，进行第二次分裂时，中期时一条染色体中一个DNA被标记，一个DNA未被标记，着丝粒分开后，姐妹染色单体分开，随即
移向细胞两极，产生的四个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有32P，若该精原细胞进行减数分裂，DNA复制一次，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ 时进入细胞的同一极，产生的四个子细胞中有2个细胞带有32P，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，4个细胞均带有32P，A、B正确；
由A、B选项可知，若4个子细胞中均含32P，则该精原细胞可能进行了有丝分裂或减数分裂，C错误；由A、B选项可知，若3个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂，D正确。
2.某二倍体高等动物基因型为AaBbDd，其体内一个卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中进行分裂，形成的其中1个细胞如图所示。下列叙述正确的是A.产生图示细胞的原因是初级卵母细胞发生了同源　染色体上姐妹染色单体间的互换B.若图中含32P的DNA为4条，则该卵原细胞在形成　图示细胞的过程中至少经历了一次胞质分裂C.减数分裂产生该细胞的过程发生了基因D(d)与基因B(b)的自由组合D.该细胞分裂结束产生4种基因型的生殖细胞
产生图示细胞的原因是初级卵母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，A错误；根据题意可知，一个卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中进行分裂，由于DNA的半保留复制，若该卵原细胞进行了一次有丝分裂，
每个子细胞中的DNA只有一条链带有32P标记，再进行减数分裂，DNA复制一次，含32P标记的DNA单链还是4条，分布在4个DNA中，B正确；
位于两对同源染色体上的非等位基因在减数分裂Ⅰ后期可以自由组合，基因D(d)与基因B(b)在同一条染色体上，不能发生自由组合，C错误；一个卵原细胞进行减数分裂只能产生1个卵细胞，D错误。
题组二　辨析分裂过程中的变异问题3.某二倍体高等动物基因型为AaXBY，其体内某细胞进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知分裂过程中仅发生一次异常，且不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。下列叙述正确的是A.该异常为染色体数目变异，发生于减数　分裂Ⅱ后期B.这8个子细胞均可成为配子，呈现出4种　或5种染色体组成类型C.该细胞为初级精母细胞，分裂过程中发生了基因重组D.图中子细胞2与正常配子受精，发育得到的个体为三体
该异常染色体也可能发生于减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅰ后期由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a的两条染色体移向了
细胞同一级，最后子细胞2没有含有A或a的染色体，所以不一定只发生于减数分裂Ⅱ后期，A错误；
如果该异常发生在减数分裂Ⅰ后期，则有4种染色体组成类型，例如Y同A、a去到同一个次级精母细胞，则产生AaY和XB两种染色体组成类型
的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共4种；如果该异常发生在减数分裂Ⅱ后期，例如AY的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，则产生AAY、Y、aXB三种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共5种，B正确；
该细胞没有同源染色体，初级精母细胞有同源染色体，C错误；三体指某一对同源染色体多了一条，而图中子细胞2与正常配子受精形成
的受精卵是某一对同源染色体少一条，不是三体，D错误。
4.(2023·珠海高三期末)同源四倍体百合(4n＝48)的花粉母细胞在减数分裂过程中会出现如图所示的异常现象，最终导致花粉败育。下列相关叙述不正确的是A.图1显示部分染色体在减数分裂Ⅰ后 期出现滞后现象B.图2显示两个次级精母细胞在减数分 裂Ⅱ过程中出现分裂不同步现象C.图1移向同一极的染色体中不存在等位基因D.减数分裂中滞后染色体、分裂不同步可引起染色体变异导致花粉败育
在减数分裂Ⅰ前期，若同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，则1条染色体上的2条姐妹染色单体上可能出现等位基因，即
移向同一极的染色体中可能存在等位基因，C错误。