1、第四單元 細胞的生命歷程微專題04 細胞分裂與可遺傳變異的關系 細胞分裂與基因突變細胞分裂與基因重組細胞分裂與染色體變異細胞分裂與基因突變1. 發(fā)生時期 基因突變主要發(fā)生在細胞分裂間期DNA復制過程中。 2. 發(fā)生原因 DNA復制過程中，基因內部的脫氧核苷酸的數(shù)量、順序、種類發(fā)生了局部改變從而改變了遺傳信息。 3. 變異圖像 此時可導致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代，突變一般發(fā)生在同源染色體中的某一條染色體上，可能發(fā)生隱性突變，也可能發(fā)生顯性突變，通過突變產(chǎn)生等位基因。 4. 所屬分裂 基因突變即可發(fā)生在有絲分裂間期，也可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。5.基因突變對

2、子細胞種類的影響 基因突變可以改變子細胞的種類數(shù)目，以基因型為AABb的細胞為例：分裂類型未變異子細胞類型基因突變舉例變異后子細胞類型有絲分裂AABb、AABbAaAaBb、AABb減數(shù)分裂AB、AB、Ab、AbAaAB、AB、Ab、ab圍繞細胞分裂與基因突變關系，考查科學思維A (1)由題干可知該生物基因型為AABb，因此圖示細胞中基因a不可能是交叉互換產(chǎn)生的，只能是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生的。 (2)題干圖示細胞的特點是不含同源染色體，含有染色單體，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(chǎn)生AB和aB兩種精子；若為次級卵母細胞，則能產(chǎn)生AB或aB一種卵

3、細胞。 (3)由題干信息可知動物體細胞內含有二個染色體組，圖示細胞所含染色體組數(shù)目是體細胞的一半，在有絲分裂后期最多含有四個染色體組。1.如圖為基因型AABb的某動物進行細胞分裂的示意圖。相關判斷錯誤的是() 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(jīng)突變產(chǎn)生 C此細胞可能形成兩種精子或一種卵細胞 D此動物體細胞內最多含有四個染色體組 2.如圖是基因型為AaBb的某動物的一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂過程產(chǎn)生的一個細胞的示意圖，據(jù)圖分析下列敘述正確的是() A.圖中細胞處于減數(shù)第二次分裂，為次級精母細胞，內含8條染色體 B.此精原細胞在四分體時期染色體發(fā)生了交叉互換，此變異屬于

4、染色體結構變異 C.此精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂過程形成四個精子，其基因型一定為AB、Ab、aB、ab D.此精原細胞在減數(shù)第一次分裂后期，移向細胞一極的基因可能是A、a、b、b D圖中細胞處于減數(shù)第二次分裂，為次級精母細胞，著絲點沒有分裂，細胞內含4條染色體，8條染色單體，A錯誤；四分體時期同源染色體可發(fā)生交叉互換，由此引起的變異屬于基因重組，B錯誤；據(jù)圖可知，該細胞可能發(fā)生過交叉互換或基因突變，若發(fā)生交叉互換，該細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個精子的基因型分別為AB、Ab、aB、ab；若發(fā)生基因突變，該細胞經(jīng)減數(shù)分裂只能形成3種精子(AB、aB、Ab或AB、aB、ab)，C錯誤；該細胞可能在減數(shù)第一次分裂

5、前期發(fā)生過交叉互換，因此在減數(shù)第一次分裂后期，移向細胞一極的基因可能是A、a、b、b，D正確。 3.甲圖為某哺乳動物體細胞中部分染色體及其上的基因示意圖，乙、丙、丁圖為該動物處于不同分裂時期的染色體示意圖。下列敘述正確的是() A.甲、乙、丙圖示細胞中都含同源染色體，有8條染色單體出現(xiàn) B.在乙、丙、丁圖示細胞中，僅乙為有絲分裂且含4個染色體組 C.甲、丙圖示細胞含有2個染色體組，丁圖細胞為次級精母細胞 D.甲圖所示兩姐妹染色單體攜帶的基因不同，原因可能是發(fā)生過基因突變或交叉互換 B 甲、乙、丙圖示細胞中都含同源染色體，但乙中無染色單體，A錯誤；乙、丙、丁圖示細胞中，乙為有絲分裂后期，含4個染

6、色體組，丙為減數(shù)第一次分裂后期，含2個染色體組，丁為減數(shù)第二次分裂中期，含1個染色體組，B正確；由丙圖細胞質不均等分裂可判斷該生物為雌性，丁圖為第一極體或次級卵母細胞，C錯誤；甲圖所示兩姐妹染色單體攜帶的基因不同，說明該細胞發(fā)生過基因突變，D錯誤。 細胞分裂與基因重組1. 發(fā)生時期 基因重組可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期和后期。 2.發(fā)生原因 同源染色體的交叉互換和非同源染色體的自由組合即可使非等位基因發(fā)生重新組合，從而導致基因重組。 3. 變異類型 （1）自由組合型：減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因自由組合導致基因重組（必定發(fā)生）3. 變異類型 （2）交叉互換型：減數(shù)第一次分裂前期同源

7、染色體非姐妹染色單體交叉互換導致基因重組（往往發(fā)生）4.所屬分裂 在細胞分裂過程中，自由組合型的基因重組只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。交叉互換型的基因重組往往發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，但實驗證據(jù)表明交換也可發(fā)生在有絲分裂中，這叫做體細胞交換，只是交換率比減數(shù)分裂低。5.姐妹染色單體(或分開后形成的子染色體上)存在等位基因的原因分析(1)若為有絲分裂(如圖1)，則為基因突變。 (2)若為減數(shù)分裂(如圖2)，則可能是交叉互換或基因突變，需要再結合個體的基因型和基因個數(shù)進行判斷。 細胞分裂過程中異常細胞產(chǎn)生的三大原因圍繞細胞分裂與基因突變關系，考查科學思維C在兩條非姐妹染色單體上都有黑色和白色兩種片

8、段，說明兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，A項正確；在減數(shù)第一次分裂的后期，兩條同源染色體上的等位基因B和b隨著同源染色體的分開而分離，B項正確；由圖可知，兩條染色體上A與a所在部分發(fā)生了交叉互換，因此，A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期和減數(shù)第二次分裂的后期，C項錯誤；等位基因產(chǎn)生的根本原因是基因突變，D項正確。 1.（2022深圳中學開學考）如圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯誤的是A非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 BB與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 CA與a的分離只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 D基因突變是等位基因A、a和B、b產(chǎn)生的根本原因 2（2021遼寧

9、高考真題）基因型為AaBb的雄性果蠅，體內一個精原細胞進行有絲分裂時，一對同源染色體在染色體復制后彼此配對，非姐妹染色單體進行了交換，結果如右圖所示。該精原細胞此次有絲分裂產(chǎn)生的子細胞，均進入減數(shù)分裂，若此過程中未發(fā)生任何變異，則減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的子細胞中，基因組成為AAbb的細胞所占的比例是（ ）B【分析】由圖可知，該精原細胞有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞的基因型分別是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，具體比例為AaBB：Aabb：AaBb=1：1：2，所有子細胞均進行減數(shù)分裂，據(jù)此答題?！驹斀狻坑煞治隹芍M行減數(shù)分裂的子細胞中只有1/4Aabb和2/4AaBb精原細胞減數(shù)第一次分裂才能

10、產(chǎn)生AAbb的細胞，則概率為1/41/2+2/41/4=1/4，B正確，ACD錯誤。A1/2 B1/4 C1/8D1/16(1)圖甲細胞中無同源染色體，且染色體散亂排布，因此處于減數(shù)第二次分裂前期。圖乙中a處于有絲分裂后期，b處于有絲分裂前、中期或減數(shù)第一次分裂，c處于減數(shù)第二次分裂后期，d處于減數(shù)第二次分裂前、中期，e代表成熟生殖細胞，故圖甲中細胞對應圖乙中的d類細胞。由于該生物的基因型是AaBb，該細胞中a基因出現(xiàn)的原因有兩種可能性，一是減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換，二是發(fā)生基因突變。根據(jù)圖示可知，最可能的是發(fā)生了交叉互換。3.研究人員對珍珠貝(AaBb)有絲

11、分裂和減數(shù)分裂細胞中的染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進行了觀察分析，甲圖為其細胞一個分裂時期的示意圖(僅示部分染色體)，乙圖中細胞類型是依據(jù)不同時期細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關系劃分的。請回答下列問題： (1)圖甲中細胞分裂的方式和時期是_， 其對應于圖乙中_類型細胞，該細胞中a基因出現(xiàn)的原因最可能是_。 減數(shù)第二次分裂前期d 減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換(2)孟德爾遺傳定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，對應圖乙中的b類細胞，其實質是同源染色體分離，其上的等位基因分離；非同源染色體自由組合，其上的非等位基因自由組合。3.研究人員對珍珠貝(AaBb)有絲分裂和減數(shù)分裂

12、細胞中的染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進行了觀察分析，甲圖為其細胞一個分裂時期的示意圖(僅示部分染色體)，乙圖中細胞類型是依據(jù)不同時期細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關系劃分的。請回答下列問題： (2)圖乙中，孟德爾遺傳定律發(fā)生在_類型細胞中，其實質是_。 b 同源染色體分離，其上的等位基因分離；非同源染色體自由組合，其上非等位基因的自由組合(3)染色后用顯微鏡觀察時發(fā)現(xiàn)幾種不同特征的分裂中期細胞，可以處于有絲分裂、減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂，分裂后期對應于乙圖中的細胞類型可以是a有絲分裂后期、b減數(shù)第一次分裂后期、c減數(shù)第二次分裂后期。 3.研究人員對珍珠貝(AaBb)有絲分裂和減數(shù)分裂細胞

13、中的染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進行了觀察分析，甲圖為其細胞一個分裂時期的示意圖(僅示部分染色體)，乙圖中細胞類型是依據(jù)不同時期細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關系劃分的。請回答下列問題： (3)染色后用顯微鏡觀察時發(fā)現(xiàn)幾種不同特征的分裂中期細胞，若它們是正常分裂的，進入后期時，對應乙圖中的細胞類型可以是_。a、b、c 細胞分裂與染色體變異1.發(fā)生時期 細胞分裂任意時期皆可發(fā)生染色體變異。 2.發(fā)生原因 在內外因素的作用下，染色體的結構改變可發(fā)生在細胞分裂的任意時期，而染色體數(shù)目變異則發(fā)生在細胞分裂的后期染色體分離的過程中。 3. 變異類型 （1）染色體結構變異 常見類型：重復、缺失、易位和倒位

14、 （2）染色體數(shù)目變異 同源染色體未分離：減數(shù)第一次分裂后期，A、a所在的同源染色體未分離，最終產(chǎn)生的配子全部異常。 （2）染色體數(shù)目變異 姐妹染色單體未分開：a、a所在的姐妹染色單體未分開，如果發(fā)生在有絲分裂后期，則產(chǎn)生的兩個子細胞全部異常；如果發(fā)生減數(shù)第二次分裂后期，則最終產(chǎn)生的配子正常和異常各占一半。4.XXY與XYY異常個體成因分析（1）XXY成因： （2）XYY成因：父方減異常，即減后期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。圍繞細胞分裂與基因突變關系，考查科學思維A 子代中出現(xiàn)極少數(shù)的表現(xiàn)型為白眼的雌果蠅，其性染色體組成為XXY，可推知基因型為XaXaY，由于親本紅眼雄

15、果蠅的基因型為XAY，進一步推知子代中白眼雌果蠅中兩個Xa都來自親本雌果蠅的卵細胞，變異可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體未分離，減數(shù)第二次分裂正常；也可能發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，姐妹染色單體未分離，兩種情況都能產(chǎn)生XaXa的卵細胞，A正確，B、C、D錯誤。1.將白眼雌果蠅(XaXa)與紅眼雄果蠅(XAY)雜交，子代中出現(xiàn)極少數(shù)表現(xiàn)型為白眼的雌果蠅，其性染色體組成為XXY，形成該個體的配子可能來源于下列哪個生殖細胞(不考慮基因突變)() 2. （2022山東高考真題）減數(shù)分裂時，若同源染色體異常聯(lián)會，則異常聯(lián)會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數(shù)分裂時，若有同源染色體則同源染色體分

16、離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯(lián)會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為?；蛐蜑锳a的多個精原細胞在減數(shù)分裂時，僅A、a所在的同源染色體異常聯(lián)會且非姐妹染色單體發(fā)生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數(shù)分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為（ ）A6；9 B6；12C4；7 D5；9A 基因型為Aa的多個精原細胞在減數(shù)分裂時，僅A、a所在的同源染色體異常聯(lián)會且非姐妹染色單體發(fā)生交換。（1）若A、a所在的染色體片段發(fā)生交換，則A、a位于姐妹染色單體上，異常聯(lián)會的同

17、源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經(jīng)減數(shù)第二次分裂，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離,可形成基因型為Aa和不含A、a的精子；異常聯(lián)會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為Aa，經(jīng)減數(shù)第二次分裂，可形成基因型為A或a的精子；2. （2022山東高考真題）減數(shù)分裂時，若同源染色體異常聯(lián)會，則異常聯(lián)會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數(shù)分裂時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯(lián)會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為。基因型為Aa的多個精原細胞在減數(shù)分裂時，僅A、a所在的同源染色體異常聯(lián)會且非姐妹

18、染色單體發(fā)生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數(shù)分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為（ ）A6；9 B6；12C4；7 D5；9A （2）若A、a所在的染色體片段未發(fā)生交換，異常聯(lián)會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經(jīng)減數(shù)第二次分裂，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為AA、aa和不含A、a的精子；異常聯(lián)會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為AA或aa，經(jīng)減數(shù)第二次分裂，可形成基因型為A或a的精子；綜上所述，精子的基因組成包括AA、aa

19、、Aa、A、a和不含A或a，共6種，與基因組成為A或a的卵細胞結合，通過棋盤法可知，受精卵的基因組成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9種。3.(2021河北卷，7)圖中和為三個精原細胞，和發(fā)生了染色體變異，為正常細胞。減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機移向一極。不考慮其他變異，下列敘述錯誤的是()C分析題圖可知，發(fā)生了染色體變異中的易位，在減數(shù)分裂前期，兩對同源染色體依然會發(fā)生聯(lián)會，A正確；中含有a基因的染色體多一條，A、a、a所在的三條同源染色體分離時任意兩條移向一極，另一條隨機移向一極，故只有第三條染色體移向的那極形成的配子有問題。因此減

20、數(shù)分裂形成的配子中有一半是正常的，B正確；為正常細胞，減數(shù)分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生2種基因型的4個配子，C錯誤；和分別屬于染色體結構變異和染色體數(shù)目變異，都是細胞水平的變異，理論上均可以在光學顯微鏡下觀察到，D正確。A.減數(shù)分裂前期兩對同源染色體聯(lián)會B.經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常C.減數(shù)分裂后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4種基因型配子D.和的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中通過光學顯微鏡觀察到4.(2021廣東卷，16)人類(2n46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細胞的過程中，其細胞中形成復雜的聯(lián)會復合物(下圖)。在進行減數(shù)分裂時，若該聯(lián)會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律(不考慮互換)，下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯誤的是()C有絲分裂中期的染色體，形態(tài)和數(shù)目是最清晰的，因此可以選擇在有絲分裂中期觀