2019届高考生物一轮复习 第4单元 细胞的生命历程 拓展微课 减数分裂与生物的遗传、变异课件.ppt

拓展微课,减数分裂与生物的遗传、变异,专题讲解,难点一减数分裂与两大遗传定律的关系1.基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分开,其上的等位基因分离。2.基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即非同源染色体自由组合,其上的非等位基因自由组合。,【典题示导】1.以下关于遗传和减数分裂的叙述中,正确的是()A.在减数分裂的过程中,等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期B.在减数分裂的过程中,非同源染色体间的部分片段交换属于基因重组C.一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成4种精子D.正常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的,答案D,解析如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换,那么在减数第二次分裂的后期也可以发生等位基因的分离。在减数分裂的过程中,非同源染色体间的部分片段交换属于染色体变异。一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成2种精子。,难点二减数分裂与变异1.减数分裂与基因突变在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如果复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图4-13-24所示。,图4-13-24,注意突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可能发生隐性突变,也可能发生显性突变,通过突变产生等位基因。2.减数分裂与基因重组(1)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,如图4-13-25中的A与B或A与b组合。(2)在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,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。,图4-13-25,图4-13-26,3.减数分裂与染色体变异在减数分裂过程中,由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子,可通过配子将这些变异传递给下一代,现分析如下:(1)减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体未分离或X、Y染色体未分离。,图4-13-27,(2)减数第二次分裂时,A、a所在的姐妹染色单体未分开或X染色体的姐妹染色单体未分开。,图4-13-28,【典题示导】2.一个基因型为AaBb的精原细胞,产生的4个精子出现了以下情况。下列对相应情况的分析,正确的是(),答案D,解析一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成了2个基因组成为AB的精子和2个基因组成为ab的精子,可能是含A与B的染色体组合,含a与b的染色体组合,也可能是A、B位于一条染色体上,a、b位于其同源染色体上,且两种情况都是在四分体时期未发生交叉互换,A项错误。一个基因型为AaBb的精原细胞,产生的4个精子的种类及比例为ABAbaBab=1111,可能是含A与B的染色体组合,含a与b的染色体组合,也可能是A、B位于一条染色体上,a、b位于其同源染色体上,且两种情况都是在四分体时期发生了交叉互换,B项错误。一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成的精子的种类及数量比为AaBb=22,其原因可能是减数第一次分裂后期,含有基因A和a的同源染色体没有分离,这属于染色体数目变异,C项错误。有一个A基因突变成了a基因,则一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成的精子的种类及数量比可能为ABaBab=112,D项正确。,3.观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图4-13-29所示。下列解释合理的是()A.减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制了一次D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制了一次,图4-13-29,答案A,解析根据题意可知,在M后期两极均应有3条染色体,图像显示两极均为4条染色体,说明M后期有一对同源染色体没有相互分离,故A正确。,方法提炼细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析(以基因型为AaBb的细胞为例):(1)若形成的子细胞是AAaaBb,则形成原因是有丝分裂过程中两条同源染色体的姐妹染色单体形成的子染色体未分开。(2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型,则形成原因是M中同源染色体未分离。(3)若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型,则形成原因是M中姐妹染色单体形成的子染色体未分开。,难点三减数分裂产生配子的种类1.正常减数分裂形成配子的种类(不考虑基因突变与交叉互换)(1)图4-13-30中YyRr基因型的个体产生配子情况如下:,图4-13-30,(2)分析配子产生时应特别注意是“个体”还是“一个性原细胞”。1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。,1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。1个含n对等位基因(位于n对同源染色体上)的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。2.变异情况下减数分裂产生配子的种类(1)若有一个基因发生基因突变,图4-13-30中一个初级精母细胞的减数分裂产生3种精子。(2)若有一对等位基因发生交叉互换,图4-13-30中一个初级精母细胞的减数分裂产生4种精子(YR、yr、Yr、yR)。,【典题示导】4.一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中,基因的数目、种类表示都正确的是()A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TMB.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tmC.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tmD.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm,答案D,解析卵细胞基因组成为TM,则三个极体的基因组成应为TM和tm、tm。,5.如图4-13-31是在荧光显微镜下观察到的被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a被分别标记为红色、黄色,等位基因B、b被分别标记为蓝色、绿色。细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是()A.细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个B.细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个C.初级精母细胞中有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个D.图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常,图4-13-31,答案C,解析细胞处于有丝分裂后期,则移向两极的染色体相同,且均有基因A、a、B、b,所以每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,且各有1个,A项错误。由最终产生的精细胞基因组成可知,减数第一次分裂发生异常,即基因B、b对应的同源染色体并未分离,而是进入了同一个次级精母细胞,所以形成的两个次级精母细胞中的基因组成不相同,分别为AABBbb和aa,B、D项错误。细胞为初级精母细胞,已完成DNA的复制,所以基因组成为AAaaBBbb,即初级精母细胞中有红、黄、蓝、绿色荧光点,且各有2个,C项正确。,6.某雄性动物的基因型为AaBb。图4-13-32是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。有关该精原细胞及其分裂过程的叙述,正确的是()A.图甲所示细胞处于减数第一次分裂过程中B.该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变C.所产生的精细胞的基因组成分别为ab、ab、AB、ABD.分裂过程中,基因A、a、b、b可能移向细胞同一极,图4-13-32,答案D,解析结合题意分析题图可知,图甲所示细胞处于减数第二次分裂前期,A项错误;图甲所示细胞中一对姐妹染色单体上含有A和a,结合染色体的颜色可知,四分体时期发生了交叉互换,B项错误;据题意和图甲可知,图甲所示的细胞能产生基因组成为AB和aB的精细胞,据题意和图乙可知,另一个次级精母细胞能产生基因组成为Ab和ab的精细胞,C项错误;雄性动物的基因型为AaBb,结合甲、乙两图可知,减数第一次分裂后期,基因A、a、b、b可能移向细胞同一极,D项正确。,方法提炼(1)配子来源的确定方法,(2)姐妹染色单体上出现等位基因的原因如果是体细胞中出现这种情况,则一定是发生了基因突变。如果是初级性母细胞或次级性母细胞出现这种情况,则有可能是发生了基因突变或交叉互换。若图中明确给出含等位基因片段颜色与染色体大部分不同,则是交叉互换引起的。,跟踪训练,1.某生物的基因型为AaBb,其体内一个精原细胞通过减数分裂产生四个配子(不考虑突变)。下列说法正确的是()A.若无交叉互换,则只产生两种精子B.交叉互换是染色体变异的形式之一C.交叉互换发生于次级精母细胞中D.若有交叉互换,只有当两对等位基因分别位于两对同源染色体上时才能产生四种配子,否则只能产生两种配子,答案A,解析如果没有发生交叉互换,一个精原细胞产生4个精子,两两相同,A项正确;同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换是基因重组的形式之一,B项错误;交叉互换发生在初级精母细胞中,C项错误;若有交叉互换,两对等位基因位于一对同源染色体上时,也可能产生4种配子,D项错误。,2.下列概念图中所标箭头错误的是()A.B.C.D.,图4-13-33,答案C,解析有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体发生分离,在正常情况下,姐妹染色单体上的基因是相同的,姐妹染色单体分离不会导致等位基因分离。受精作用是精子和卵细胞结合形成受精卵的过程,这一过程是来自精子和卵细胞的染色体会合,但没有非等位基因的自由组合。,3.2017江苏南通模拟如图4-13-34为二倍体生物细胞增殖过程中某时期的细胞示意图,下列叙述错误的是()A.该生物体细胞中最多可含四个染色体组B.此细胞形成过程中可能发生了基因突变C.此细胞中不会发生非等位基因的自由组合D.此细胞分裂后可产生2种精细胞或1种卵细胞,图4-13-34,答案D,解析二倍体生物的体细胞中含有两个染色体组,在有丝分裂后期,着丝点分裂导致细胞中的染色体数加倍,染色体组数也随之加倍,所以该生物体细胞中最多可含四个染色体组,A项正确;正常情况下,姐妹染色单体分离形成的两条染色体相同位置上的基因应相同,而图示细胞中却出现了等位基因,说明此细胞在形成过程中发生了基因突变或交叉互换,B项正确;图示细胞中没有同源染色体,呈现的特点是染色体分别移向细胞两极,据此可判断,该细胞处于减数第二次分裂后期,而非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,C项正确;由图示“细胞质进行均等分裂”可推知,此细胞分裂后可产生2种精细胞或2种极体,D项错误。,4.如图4-13-35是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上的基因)。据图判断,不正确的是()A.该动物的性别是雄性B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2或1与4的片段交换,前者属于基因重组,后者属于染色体结构变异D.丙细胞中不会发生基因重组,图4-13-35,答案B,解析甲细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,判断该细胞为初级精母细胞,该动物为雄性,故A正确。乙细胞处于有丝分裂后期,不能发生基因重组,故B错误。甲细胞中1与2为同源染色体,其中的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组;1与4为非同源染色体,它们之间的片段互换为染色体变异中的易位,故C正确。丙细胞处于减数第二次分裂后期,不会发生基因重组,故D正确。,5.2017重庆巴蜀中学模拟下列关于哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂(不考虑变异)的叙述,错误的是()A.有丝分裂过程中没有X染色体与Y染色体的分离B.有丝分裂和减数分裂过程中都有X染色体与X染色体的分离C.进行减数分裂和有丝分裂的细胞不可能同时存在于一种器官中D.次级精母细胞中含有的Y染色体可能是0、1或2条,答案C,解析X染色体与Y染色体为一对同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂,所以有丝分裂过程中没有X染色体与Y染色体的分离,A项正确;在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期,经着丝点分裂而形成的2条X染色体会分别移向细胞两极,而且在减数第一次分裂的后期,同源的2条X染色体也会发生分离,B项正确;生殖器官(如睾丸)中的原始生殖细胞(如精原细胞),既可通过有丝分裂进行增殖,也可通过减数分裂产生配子(如精子),因此进行减数分裂和有丝分裂的细胞可能同时存在于一种器官中,C项错误;在减数第一次分裂过程中同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,因此由1个初级精母细胞所形成的2个次级精母细胞中,1个含有Y染色体,另1个含有X染色体,在减数第二次分裂的后期,因着丝点分裂导致细胞中的染色体加倍,此时次级精母细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,即次级精母细胞中含有的Y染色体可能是0、1或2条