微專題細(xì)胞分裂與變異專項突破及思維拓展人教版·必修二

細(xì)胞分裂與變異判斷

減數(shù)分裂過程中的配子來源判斷

異常配子判斷

變異相關(guān)實驗設(shè)計一、明確細(xì)胞分裂與變異的關(guān)系生物類型時期分裂變化發(fā)生變異類型真核生物有絲分裂間期DNA復(fù)制基因突變有絲分裂各時期染色體變化染色體變異減數(shù)第一次分裂前的間期DNA復(fù)制基因突變減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換基因重組減數(shù)第一次分裂前期非同源染色體自由組合基因重組減數(shù)分裂各時期染色體行為變化染色體變異原核生物二分裂基因突變總結(jié)：有絲分裂過程可發(fā)生基因突變和染色體變異；減數(shù)分裂過程可發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異過程；原核生物在分裂過程中，一般只發(fā)生基因突變一、明確細(xì)胞分裂與變異的關(guān)系例1.基因型AaBb（兩對基因獨立遺傳）的某二倍體生物有以下幾種細(xì)胞分裂圖象，下列說法正確的是（

）A.甲圖中基因a最可能來源于染色體的交叉互換B.乙圖中基因a不可能來源于基因突變C.丙產(chǎn)生的子細(xì)胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D.丁圖中基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)D有絲分裂后期

基因突變減數(shù)分裂Ⅱ前期

基因重組或基因突變減數(shù)分裂Ⅱ后期

染色體數(shù)目變異減數(shù)分裂Ⅱ后期

基因重組或基因突變?nèi)粼摱扼w生物的基因型為AABb，其各細(xì)胞的變異類型依次為？基因突變、基因突變、染色體數(shù)目變異、基因突變規(guī)律總結(jié)：生物有該基因，則變異出現(xiàn)該基因的原因可能是基因突變，也可能是基因重組；若生物無該基因，則變異出現(xiàn)該基因的原因只能是基因突變。一、明確細(xì)胞分裂與變異的關(guān)系例2：如圖是基因型為AA的個體不同分裂時期的圖象，請根據(jù)圖象判定每個細(xì)胞發(fā)生的變異類型（）A．①基因突變②基因突變③基因突變 B．①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組 C．①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組 D．①基因突變或基因重組②基因突變或基因重組③基因重組A二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷1.具體分析思考1:一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞能產(chǎn)生幾種精細(xì)胞（不考慮染色體互換）？AaBb染色體復(fù)制AAaabbBB減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體分離AABBaabb減數(shù)分裂Ⅱ染色單體分開ABABabab規(guī)律總結(jié)：一個精原細(xì)胞，經(jīng)過一次減數(shù)分裂可以產(chǎn)生兩種精細(xì)胞。AB和ab，或者Ab和aB規(guī)律總結(jié)：來自同一個次級精母細(xì)胞的兩個精細(xì)胞染色體完全相同；來自于同一個精原細(xì)胞或初級精母細(xì)胞的染色體互補（同則次，補則初）二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷1.具體分析思考2:一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞能產(chǎn)生幾種精細(xì)胞（考慮染色體互換）？AaBb染色體復(fù)制AaaAbbBB減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體分離AaBBaAbb減數(shù)分裂Ⅱ染色單體分開ABaBabAb規(guī)律總結(jié)：一個精原細(xì)胞，若考慮染色體互換經(jīng)過一次減數(shù)分裂可以產(chǎn)生四種精細(xì)胞。規(guī)律總結(jié)：來自同一個次級精母細(xì)胞的兩個精細(xì)胞染色體大部分相同；來自于同一個精原細(xì)胞或初級精母細(xì)胞的染色體互補（同則次，補則初）二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷2.典例加強例1：如圖1表示某動物精原細(xì)胞中的一對同源染色體，在減數(shù)分裂過程中該對同源染色體發(fā)生了交叉互換，結(jié)果形成了圖2中①～④所示的四個精細(xì)胞。這四個精細(xì)胞中，來自同一個次級精母細(xì)胞的是（）A．①與② B．①與③ C．①與④ D．②與④C二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷2.典例加強例2：如圖為另一只黑色小香豬（AaBb）產(chǎn)生的一個初級精母細(xì)胞，1位點為A基因，2位點為a基因，某同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是基因突變或基因重組。

（1）若是發(fā)生基因重組，則該初級精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是

。（2）若是發(fā)生基因突變，且為隱性突變，該初級精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是

或

。AB、Ab、aB、abAB、aB、abAb、ab、aB例2：如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產(chǎn)生的精細(xì)胞。試根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的組合分析，在不考慮交叉互換的情況下，下列相關(guān)敘述不正確的是(

)A．上述精細(xì)胞至少來自4個精原細(xì)胞B．⑤⑧可能來自同一個精原細(xì)胞C．上述精細(xì)胞至少來自8個次級精母細(xì)胞D．①⑦可能來自同一個精原細(xì)胞D二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷2.典例加強二、減數(shù)分裂過程中配子來源判斷2.典例加強

例3：某雄性高等動物的基因型為AABbEe，其體內(nèi)某細(xì)胞處于細(xì)胞分裂某時期的示意圖如圖。下列敘述正確的是（）A．該圖處于減數(shù)第一次分裂后期 B．該細(xì)胞中a基因的出現(xiàn)是基因突變或基因重組的結(jié)果 C．該圖示細(xì)胞含有兩對同源染色體，4個DNA分子 D．產(chǎn)生該細(xì)胞的精原細(xì)胞還可形成AbE的精子D1.染色體異常來源分析思考1：兩個正常父母生出一個染色體組成為XXY的孩子，請分析是父母哪一方，在減數(shù)分裂哪個階段出現(xiàn)異常引起的？三、異常配子判斷解題思路：孩子是雌配子（卵細(xì)胞）和雄配子（精子）隨機結(jié)合形成的。先確定雙親染色體組成，并將孩子染色體拆分。母親染色體組成XX，父親染色體組成XY。可以對孩子的配子形成情況進(jìn)行拆解分析。該孩子的雌雄配子組成情況可以拆為（1）X和XY，或者（2）XX和Y。若為（1）情況，可判斷是雄性配子產(chǎn)生異常，在減數(shù)第一次分裂后期，XY同源染色體沒有分離，移向細(xì)胞同一極，減數(shù)第二次分裂正常。若為（2）情況，可判斷是雌性配子產(chǎn)生異常，可能在減數(shù)第一次分裂后期，XX同源染色體沒有分離，移向細(xì)胞同一極，減數(shù)第二次分裂正常；或減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂后期，著絲點斷裂后，X和X染色體移向細(xì)胞同一極。1.染色體異常來源分析思考2：兩個表現(xiàn)型正常的父母，生出一個XbXbY患紅綠色盲的孩子，請分析是是父母哪一方，在減數(shù)分裂哪個階段出現(xiàn)異常引起的？三、異常配子判斷解題思路：孩子是雌配子（卵細(xì)胞）和雄配子（精子）隨機結(jié)合形成的。先確定雙親染色體組成，并將孩子染色體拆分。由題可知，雙親正常，孩子患病。此為伴X隱形遺傳病。母親的基因型為XBXb，父親染色體組成XBY。孩子是雌配子（卵細(xì)胞）和雄配子（精子）隨機結(jié)合形成的。可以對孩子的配子形成情況進(jìn)行拆解分析。由于父親正常，該孩子的雌雄配子組成情況只能拆為XbXb和Y。即判斷是雌配子產(chǎn)生異常，在減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂后期，著絲點斷裂后，含Xb和Xb的染色體移向細(xì)胞同一極。1.染色體異常來源分析思考3：兩個表現(xiàn)型正常的父母，生出一個XBXbY患紅綠色盲的孩子，請分析是是父母哪一方，在減數(shù)分裂哪個階段出現(xiàn)異常引起的？三、異常配子判斷解題思路：由題可知，雙親正常，孩子基因型為XBXbY。此為伴X隱形遺傳病。母親的基因型為XBXb，父親染色體組成XBY。孩子是雌配子（卵細(xì)胞）和雄配子（精子）隨機結(jié)合形成的。可以對孩子的配子形成情況進(jìn)行拆解分析。該孩子的雌雄配子組成情況可以拆為（1）XBXb和Y，或者（2）Xb和XBY。若為（1）情況，可判斷是雌性配子產(chǎn)生異常，在減數(shù)第一次分裂后期，含有XB和Xb的同源染色體沒有分離，移向細(xì)胞同一極，減數(shù)第二次分裂正常。若為（2）情況，可判斷是雄性配子產(chǎn)生異常，在減數(shù)第一次分裂后期，含有XB和Y的同源染色體沒有分離，移向細(xì)胞同一極，減數(shù)第二次分裂正常。例1：一對表現(xiàn)正常的夫婦，生了一個孩子既是紅綠色盲又是XYY（超雄綜合征）的患者，請分析這個孩子的紅綠色盲基因來自于誰？性染色體異常是什么細(xì)胞在什么時期不正常分裂？（）A．來自于母親、卵原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂 B．來自于父親、精原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂 C．來自于母親、精原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂 D．來自于父親、精原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂三、異常配子判斷1.染色體異常來源分析C例2：果蠅（2n＝8）是遺傳學(xué)研究的經(jīng)典實驗材料，科研人員將XEY的雄蠅和XEXe的雌蠅雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1中偶然發(fā)現(xiàn)一只三體果蠅XeXeY。該三體在形成配子時，性染色體中任意兩條聯(lián)會后分離，另一條隨機分配到細(xì)胞的一極。下列說法錯誤的是（不考慮其他變異）（）A．該三體果蠅的出現(xiàn)原因是減數(shù)第二次分裂后期含Xe基因的姐妹染色單體未分離 B．該三體果蠅的形成屬于染色體變異，這種變異會導(dǎo)致基因種類增加 C．該三體果蠅與正常果蠅雜交，子一代中出現(xiàn)三體果蠅的概率為 D．該三體果蠅的細(xì)胞中最多會出現(xiàn)18條染色體三、異常配子判斷1.染色體異常來源分析B例3：長翅紅眼雄蠅與長翅白眼雌蠅交配，產(chǎn)下一只染色體組成為XXY的殘翅白眼果蠅。已知翅長、眼色基因分別位于常染色體和X染色體上，在沒有基因突變的情況下，與親代雌蠅參與受精的卵細(xì)胞一同產(chǎn)生的極體，其染色體組成及基因分布可能出現(xiàn)的是如圖中的（）（A﹣長翅，a﹣殘翅，B﹣紅眼，b﹣白眼）A．②③ B．①③ C．③④ D．①③④三、異常配子判斷D1.染色體異常來源分析三、異常配子判斷2.三體、四倍體產(chǎn)生配子情況分析思考1：基因型為Aa的個體產(chǎn)生的配子均能成活，其產(chǎn)生配子的情況？A:a=1：1思考2：基因型為Aaa的個體產(chǎn)生的配子均能成活，其產(chǎn)生配子的情況？A:aa:Aa:a=1：1：2：2思考3：基因型為AAaa的個體產(chǎn)生的配子均能成活，其產(chǎn)生配子的情況？

AA:aa:Aa=1：1：4解題思路：Aaa位于不同的染色體上，因此兩個a是不同的，產(chǎn)生配子時，相同字母進(jìn)行標(biāo)號，即Aa1a2。最后對相同字母的配子合并即可例1：“超雄綜合征”患者性染色體組成為XYY，部分患者性發(fā)育正常并有生育能力，可表現(xiàn)為身材高大，有攻擊性行為、暴力傾向、學(xué)習(xí)障礙等，有時還伴隨軀干畸形。有一個患者與一正常女性結(jié)婚，他們生育了一個正常的女兒，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．該患者生育健康男孩的概率是1/3，生育健康女孩的概率是1/6 B．若該男性患者是紅綠色盲，其色盲基因可能來自其母親或父親C．“超雄綜合征”屬于一種遺傳病，可在患者家系中調(diào)查該遺傳病的發(fā)病率 D．在顯微鏡下，可以觀察到患者細(xì)胞中多出的一個染色體和其上的基因三、異常配子判斷A2.三體、四倍體產(chǎn)生配子情況分析例2：已知某一對染色體三體的植物在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，3條同源染色體中的任意兩條正常分離，另一條隨機移向一極，最終可形成含1條或2條該染色體的配子（只含缺失染色體的花粉不能參與受精作用）。現(xiàn)有一個三體且一條染色體缺失的植株，其細(xì)胞中該染色體及基因型如圖所示。若該植株自交，子代沒有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目異常的個體所占的比例為（）A．2/15 B．1/18 C．1/4 D．1/9三、異常配子判斷A2.三體、四倍體產(chǎn)生配子情況分析例3：如圖是無子西瓜的培育過程，其中二倍體西瓜植株的基因型均為Aa。（不考慮基因突變）下列敘述正確的是（）A．圖1中獲得四倍體植株利用的主要原理是基因重組 B．理論上四倍體植株產(chǎn)生的配子及比例為AA：Aa：aa＝1：2：1 C．三倍體西瓜植株授予二倍體花粉，目的是刺激子房發(fā)育成果實 D．二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于同一物種，四倍體植株上所結(jié)西瓜是三倍體無子西瓜三、異常配子判斷C2.三體、四倍體產(chǎn)生配子情況分析例4：某二倍體植物出現(xiàn)1株三體，基因型為AaBbb，某次細(xì)胞分裂部分圖象如圖，假設(shè)該三體形成的配子可育性相同。敘述錯誤的是（）A．該變異屬于染色體變異，可用光學(xué)顯微鏡觀察 B．圖中細(xì)胞處在減數(shù)第一次分裂前期 C．該三體能產(chǎn)生6種基因型的配子 D．若該三體自交，后代出現(xiàn)AABB的概率是1/144三、異常配子判斷C2.三體、四倍體產(chǎn)生配子情況分析四、通過實驗判斷變異類型解題要點1.根據(jù)變異類型先確定個體基因型2.確定驗證試驗所需的雜交組合3.利用雜交實驗寫出實驗結(jié)果（基因型，表型）4.準(zhǔn)確書寫

（注意：個體只能看到表型，選擇基因型唯一的個體實驗）（1）寫出果蠅適合用作遺傳實驗材料的兩個優(yōu)點：

。（2）果蛹Ⅱ號染色體上的體色和翅型分別由等位基因A/a和B/b控制。純種灰身長翅果蠅與純種黑色殘翅果蠅雜交，F(xiàn)1全部為灰身長翅。當(dāng)F1果蠅作父本測交時后代中灰身長翅：黑身殘翅＝1：1；F1果蠅作母本測交時后代中灰身長翅：黑身殘翅：灰身殘翅：黑身長翅＝42：42：8：8，多次重復(fù)上述雜交實驗后統(tǒng)計結(jié)果不變。分析其原因是F1作母本參與測交時

，此類可遺傳變異屬于

。四、通過實驗判斷變異類型例1：果蠅（2N＝8）是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的模式生物，有3對常染色體（分別編號為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和1對性染色體。在減數(shù)分裂的四分體時期同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換染色體數(shù)目少；有容易區(qū)分的相對性狀；繁殖周期短；易飼養(yǎng)基因重組四、通過實驗判斷變異類型例1：果蠅（2N＝8）是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的模式生物，有3對常染色體（分別編號為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和1對性染色體。子代全為白眼若無子代產(chǎn)生性染色體組成XXXYOXXYXYYXO表現(xiàn)型胚胎期致死胚胎期致死雌性可育雌性可育雌性可育（3）果蠅種群中常出現(xiàn)性染色體異常的個體，從而產(chǎn)生不同的表現(xiàn)型（如表）用紅眼雌果蠅（XRXR）與白眼雄果蠅（XrY）為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅（記為“M”）。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離。現(xiàn)在計了簡便的雜交實驗以確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。請完善實驗的結(jié)果預(yù)測。實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，統(tǒng)計子代果蠅的眼色。結(jié)果預(yù)測：①若子代雌性果蠅全部為紅眼，雄性果蠅全部為白眼，則是環(huán)境改變；②若

，則是基因突變；③若

，則是減數(shù)分裂X染色體不分離。（4）果蠅細(xì)胞內(nèi)的Ⅳ染色體多一條（三體）可以存活并能夠繁殖。果蠅正常眼（E）和無眼（e）是一對相對性狀，基因E、e位于常染色體上。現(xiàn)有純合的正常眼和無眼的Ⅳ染色體三體果蠅及正常果蠅，請完善探究E、e基因是否在Ⅳ號染色體上的實驗方案并預(yù)期其結(jié)果及結(jié)論。①選用純合正常眼三體果蠅與正常的無眼果蠅雜交組合作為親本雜交得F1，選擇F1三體與正常的無眼果蠅交配得F2統(tǒng)計F2中的性狀分離比。②預(yù)期實驗結(jié)