第三课时 变异与细胞分裂的关系及生物变异的实验探究 生物可遗传变异与细胞分裂的关系、生物变异的实验探究,以及利用单体、三体或片段缺失判断特定基因是否位于特定染色体上,是综合性较强的高考命题点,是教学中的重点和难点。高考中常借助图示或新情境材料命制选择题或非选择题。 主题研习(一) 生物可遗传变异与细胞分裂的关系 [典例导析] [例1] (2024·广东高考)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是 ( ) A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 听课随笔: [例2] (2024·山东高考)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种: ①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为 ( ) A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 听课随笔: [思维建模] 1.减数分裂与基因突变(如图) 2.减数分裂与基因重组 (1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律),如图。 (2)同源染色体非姐妹染色单体互换导致基因重组,如图。 3.姐妹染色单体上等位基因来源的判断方法 (1)一看亲子代基因型 ①如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变; ②如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变或基因重组(互换型)。 (2)二看细胞分裂方式 ①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则一般认为是基因突变; ②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或基因重组(互换型)。 (3)三看细胞分裂图 ①如果是有丝分裂后期的图像,两条子染色体上的两基因不同,则一般认为是基因突变的结果,如图1所示; ②如果是减数分裂Ⅱ后期的图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图2所示; ③如果是减数分裂Ⅱ后期的图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为互换(基因重组)的结果,如图3所示。 4.减数分裂与染色体变异(如图) 5.XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因 父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。 [应用体验] 题点(一) 基因突变、基因重组与细胞分裂的关系 1.(2024·大连期末)基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法错误的是 ( ) A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换 B.乙图中基因a可能来源于基因突变 C.丙图细胞产生的子细胞发生了染色体数目变异 D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关 2.(2024·临沂二模)精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是 ( ) A.无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞 B.若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的次 ... ...
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