细胞分裂与遗传变异的联系

精品文档 1欢迎下载 细胞分裂与遗传变异的联系 1 减数分裂与遗传规律 2 细胞分裂与可遗传变异 1 基因突变 任何方式的细胞分裂过程中 都有遗传物质的复制 受生物体内或体外各种 因素的干扰 都可导致 DNA 复制过程中发生差错 从而发生基因突变 2 基因重组 发生于减 四分体时期和减 后期 即同源染色体的非姐妹染色单体之间的 交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合 3 染色体变异Error Error 4 原核细胞的变异 原核生物的变异类型只有基因突变 不存在真正意义上的染色体 自 然也没有基因重组和染色体变异 错混诊断 1 某二倍体动物的某细胞内有 10 条染色体 10 个 DNA 分子 且细胞膜开始缢缩 则该细 胞正在发生自由组合 2009 上海 18B 2 在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中 不会同时发生基因突变与重组 2013 四川 1A 3 染色体不分离或不能移向两极引起的变异只发生在减数分裂中 2009 福建 3A 改编 4 非同源染色体自由组合导致基因重组只发生在减数分裂中 2009 福建 3B 改编 题组一 从 DNA 复制与细胞分裂中染色体标记情况进行考查 1 果蝇的体细胞含有 8 条染色体 现有一个果蝇体细胞 它的每条染色体的 DNA 双链都被 32P 标记 如果把该细胞放在不含32P 的培养基中培养 使其连续分裂 那么将会在第几次 细胞分裂中出现 每个细胞的中期和后期都分别有 8 条 16 条被标记的染色体 A 第 1 次 B 第 2 次 C 第 3 次 D 第 4 次 答案 A 解析 亲代 DNA 为 32P 32P 则第一次分裂中期染色体为32P 31P 32P 31P 后期着丝点分裂后 每条染色体均为 32P 31P 所以第一次分裂中期与后期分别有 8 条和 16 条被标记的染色体 精品文档 2欢迎下载 2 小鼠的睾丸中一个精原细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞 周期 然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程 其染色体的放射性标记 分布情况是 A 初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记 B 次级精母细胞中每条染色体都被标记 C 只有半数精细胞中有被标记的染色体 D 产生的四个精细胞中的全部染色体 被标记数与未被标记数相等 答案 D 解析 一个精原细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后 每 条染色体的 DNA 分子有一条链被标记 然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分 裂过程 初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记 着丝点分裂后的次级精母 细胞有一半的染色体被标记 由于染色体的随机结合 含有被标记染色体的精细胞的比例 不能确定 整体来看 产生的四个精细胞中的全部染色体 被标记数与未被标记数相等 DNA 复制与细胞分裂中染色体标记情况分析 1 首先确定细胞分裂方式 是有丝分裂还是减数分裂 有丝分裂常以一条染色体为研究对 象 减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象 2 其次确定标记过程中 DNA 复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数 时期 3 最后图示细胞分裂过程 如下图 题组二 以具体情境考查减数分裂中染色体的异常行为 3 下列关于配子基因型异常发生时期的判断 正确的是 选项个体基因型配子基因型异常发生时期 ADD D d减数第一次分裂 BAaBb AaB AaB b b减数第二次分裂 精品文档 3欢迎下载 CXaY XaY XaY减数第一次分裂 DAaXBXb AAXBXb XBXb a a减数第二次分裂 答案 C 解析 A 项中配子基因型异常发生时期主要在间期 DNA 复制过程中 B 项中配子基因型发生 异常时期在减数第一次分裂时期 D 项中配子基因型发生异常是在减数第一次分裂及减数 第二次分裂时期 4 一个基因型为 AaXbY 的雄果蝇经减数分裂产生了甲 乙两个异常精细胞 精细胞甲的基 因和性染色体组成为 aYY 精细胞乙的基因和性染色体组成为 AXbY 下列叙述不正确的是 A 精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞 B 与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞 C 精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制一次 D 精细胞乙形成的原因是 X 和 Y 染色体在减数第一次分裂过程中未分离 答案 C 解析 精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开 如何根据配子异常情况推测减数分裂何时发生异常 假设亲代为 AaXBY 1 若配子中出现 Aa 或 XY 在一起时 则一定是减 分裂异常 2 若配子中 A 与 a X 与 Y 分开 但出现了两个 AA aa 或两个 XX YY 的配子 则一定是减 分裂异常 3 若出现 AAa 或 Aaa 或 XXY 或 XYY 的配子时 则一定是减 和减 分裂均异常 4 若配子中无 A 和 a 或无 XB和 Y 时 则可能是减 或减 分裂异常 题组三 从配子形成进行考查 5 一个基因型为 AaBb 两对基因独立遗传 的初级精母细胞 在减数分裂过程中发生基因 突变 其中一条染色单体上的 A 突变为 a 该细胞以后的减数分裂正常进行 则其可产生 多少种配子 A 1 种 B 2 种 C 3 种 D 4 种 答案 C 解析 正常情况下 一个基因型为 AaBb 的初级精母细胞经减数分裂能产生 AB AB ab ab 或 Ab Ab aB aB 四个配子 其中两两相同 有 2 种配子 若其中一条 染色单体上的 A 突变成 a 产生的配子为 AB aB ab ab 或 Ab ab aB aB 则有三种配 子 故 C 正确 6 下图表示基因型为 aaBbCc 的某动物细胞分裂示意图 据此可确认该细胞 A 发生过基因突变 精品文档 4欢迎下载 B 将形成四种配子 C 是次级精母细胞 D 没有同源染色体 答案 D 解析 图中细胞没有同源染色体 处于减数第二次分裂前期 由该细胞不能判断该动物的 性别 所以该细胞可以是次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 同源染色体上的姐妹 染色单体是间期复制形成的 即姐妹染色单体上所含的基因应完全相同 所以图中细胞所 含的 B b 和 C c 这两对等位基因可能是间期基因突变形成的 也可能是四分体时期同源 染色体上的非姐妹染色单体交叉互换形成的 若该细胞是次级精母细胞 将分裂形成 2 种 配子 若该细胞是次级卵母细胞 则只能产生一种配子 故选 D 减数分裂形成配子的种类 1 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 2 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 3 1 个含 n 对同源染色体的生物体 经过减数分裂能形成 2n种精子或卵细胞 题组四 从解释染色体异常信息图进行命题 7 2012 江苏 14 某植株的一条染色体发生缺失突变 获得该缺失染色体的花粉不育 缺失染色体上具有红色显性基因 B 正常染色体上具有白色隐性基因 b 见图 若以该植株 为父本 测交后代中部分表现为红色性状 下列解释最合理的是 A 减数分裂时染色单体 1 或 2 上的基因 b 突变为 B B 减数第二次分裂时姐妹染色单体 3 与 4 自由分离 C 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 答案 D 解析 由于 缺失染色体的花粉不育 若以该植株为父本 测交后代理论上应该全部表现 为白色 若出现部分红色性状 可能是图示染色单体 1 或 2 上的基因 b 突变为 B 但这种 可能性很小 故 A 项不是最合理的 减数第二次分裂时 即使姐妹染色单体 3 与 4 分离 由于其缺失突变 产生的花粉也不育 因而 B 项不合理 减数第二次分裂时姐妹染色单体 分开成为染色体 分别移向细胞两极 不发生自由组合 因而 C 项也不合理 最可能的原 因是减数第一次分裂的四分体时期 由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 基因 B 转移到染色单体 1 或 2 上 D 项最合理 8 2012 江苏 8 观察到的某生物 2n 6 减数第二次分裂后期细胞如图所示 下列解释 精品文档 5欢迎下载 合理的是 A 减数第一次分裂中有一对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一次 D 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 答案 A 解析 分析图示 细胞中姐妹染色单体分离 且移向细胞两极的染色体各有 4 条 结合题 干该生物是体细胞含有 6 条染色体的二倍体 可判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂 时多一条 原因是在减数第一次分裂时 一对同源染色体没有分开 得到的两个次级性 精 母 细胞中一个含有 4 条染色体 另一个含有 2 条染色体 其中含有 4 条染色体的次级性 精 母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示 细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析 1 纺锤体形成受阻 低温诱导或用秋水仙素处理 使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻 导致体细胞内染色体