第四单元 微专题四 减数分裂与生物的可遗传变异
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专题突破4减数分裂与可遗传变异的关系课标要求1.阐明减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞。
2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。
考情分析减数分裂与可遗传变异2023·湖南·T92023·山东·T62022·重庆·T20 2022·山东·T82021·河北·T7题型一减数分裂与基因突变基本模型可导致一条染色体的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。
典例突破1.(2023·湖南,9)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。
究其原因,不可能的是()A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段交换B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变答案 B解析假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为X a Y A的患病男孩,A不符合题意;若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,则会形成基因型为X A X A或YY的精子,从而生出基因型为X a YY的不患该病的男孩,B符合题意;因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为X A Y的患病男孩,C不符合题意;若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期,也可能导致该男孩出现X A Y的基因型,D不符合题意。
2.(2024·徐州高三检测)如图表示基因型为Aa的某哺乳动物体内一个细胞中部分染色体及基因组成示意图(未发生染色体变异)。
微专题三减数分裂与可遗传变异的关系1.减数分裂与基因突变通常,此时可导致一条染色体的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。
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。
在减数分裂Ⅰ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A与B或A与b组合。
(2)同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。
例如原本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。
(1)细胞内染色体上的基因发生互换后一定会造成姐妹染色单体上存在等位基因()(2)对于杂合子来说,相应基因发生互换后,会造成两条染色体上含有等位基因()3.减数分裂与染色体变异的有关分析(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律①如果减数分裂Ⅰ异常,则所形成的配子全部不正常。
如图所示:从基因型的角度分析:若减数分裂Ⅰ异常,则染色体数目增多的细胞内会存在_____________基因。
②如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。
如图所示:从基因型的角度分析:若减数分裂Ⅱ异常,则染色体数目增多的细胞内会存在________基因。
(2)XXY与XYY异常个体的成因分析①X B X b×X B Y→形成X b X b Y的原因可能为:次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时含有b的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体进入同一子细胞,最终产生了含有X b X b的卵细胞。
②X B X b×X B Y→形成X B X B Y的原因可能为:a.初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期时,X、Y同源染色体未分离,最终产生了含有X B Y的精细胞,最终与X B的卵细胞结合。
b.次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时,含有B的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极,最终产生了含有X B X B的卵细胞。
③X B X b×X B Y→形成X B YY的原因可能为:次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时,Y染色体着丝粒分裂形成的两条Y染色体未移向细胞两极,最终产生了含有YY的精细胞,最终与X B的卵细胞结合。
1.某二倍体高等动物的一个卵原细胞中,两对等位基因位于一对同源染色体上(如图)。
若在减数分裂过程中,这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换(不考虑发生突变),形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体,则该极体的基因型不可能是()A.MN B.Mn C.mN D.mn2.(2024·江苏海安高级中学高三月考)果蝇(2n=8)的某一个精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常,现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。
下列叙述正确的是()A.图中①②③分别表示染色体、核DNA、染色单体B.该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期发生了异常C.该精原细胞最终形成正常精细胞与异常精细胞之比为1∶1D.该精原细胞最终形成的精细胞中均不存在同源染色体3.(2024·长春高三期末)某哺乳动物(2n=8)的基因型为HhX B Y,图1是该动物体内某细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。
下列叙述正确的是()A.图1细胞中同时存在X、Y染色体B.图1细胞中的基因h和H位于一条染色体上是基因重组的结果C.图2中含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥D.图2中正在进行核DNA复制的细胞有④⑤⑥4.如图为基因型为AaBB的某二倍体生物体(2n=4)的一个正在分裂的细胞局部示意图。
据图分析,下列相关叙述正确的是()A.图示细胞产生的次级卵母细胞中一定存在A、a基因B.该时期细胞内有6条染色单体和6个核DNA分子C.若不考虑其他变异,该细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞D.若含B基因的染色体DNA在复制前被3H完全标记,则产生的子细胞都含3H5.如图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图,①和②是相互交换的染色体片段。
下列叙述错误的是()A.图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位基因分离B.两图所示细胞,可能来自于同一个精原细胞C.图甲细胞的基因组成可能为AABbbD.在产生乙细胞的整个过程中,中心体要进行2次复制6.如图是某动物的部分细胞分裂示意图及细胞增殖过程中染色体数、染色单体数、核DNA 数的变化情况。
微专题减数分裂与可遗传变异一、用“简图法”建构减数分裂模型【构建模型】基因型为Aa 的个体产生的配子的种类及其比例?二、减数分裂与基因突变【情境1】玻璃娃娃(脆骨病)是一种遗传性骨疾病,主要是常染色体显性遗传导致的。
如果患上了这个病,患者在一点点外力的作用下就会发生骨折,比如公交车颠簸、磕碰、坐下等。
一对正常的夫妻却生育了一个患此病的孩子,请用下图解释患病原因。
三、减数分裂与基因重组【情境2】基因型为AaBb 的个体测交后代出现4种表型,但比例为42%∶8%∶8%∶42%,出现这一结果的原因是?精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞A a 精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ精原细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精细胞精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ【总结】基因型为AaBb 的个体产生配子的种类及其比例四、减数分裂与染色体变异【情境3】果蝇是XY 型性别决定的二倍体生物。
在基因型为AaX B Y 果蝇产生的精子中,发现有基因组成为AaX B 、aX B X B 、AaX B X B 的异常精子。
用以下简图表达三种异常精子是如何产生的?与之同时生成的另三个精子是?变式:XXY 与XYY 异常个体成因分析?课后思考:21三体综合征形成的原因?精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞aA XB y精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞aA XB y精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞aA X ByA aX Ba X B X BaX B X BA减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ减Ⅰ减Ⅱ四、课后练习1.下图表示细胞减数分裂的某过程,下列相关叙述错误的是()A.图1所示生物减数分裂过程中发生非同源染色体的自由组合,可以实现基因重组B.图2所示生物减数分裂过程中发生非姐妹染色单体间的互换,可以实现基因重组,增加配子的类型C.图1所示生物的一个精原细胞,不考虑非姐妹染色单体间的互换与突变,减数分裂过程中会产生2种配子D.图2所示生物减数分裂过程中,若有8%的初级精母细胞发生非姐妹染色单体间的互换,则会产生2%的重组型配子2.果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。