综合复习:细胞分裂及其变异分析
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高考生物二轮复习专题专练(8) 细胞分裂中变异类型和标记染色体去向的分析从“高度”上研究高考[典例](2022·山东高考)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。
异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。
基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。
上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。
已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为()A.6;9B.6;12C.4;7 D.5;9[解析]基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。
(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂Ⅱ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数分裂Ⅱ,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,③异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂Ⅱ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa或不含A、a的精子;④异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数分裂Ⅱ,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,通过棋盘法可知,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。
2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题03 细胞分裂与变异的分析【难点精讲】一、减数分裂与有丝分裂的图像分析例题:下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像,下列有关叙述正确的是()A.细胞①中有2个四分体B.细胞④是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体C.属于减数分裂的细胞有4个D.若用某种药物抑制纺锤体形成,则细胞⑤着丝点不会分裂【答案】C【解析】细胞①表示有丝分裂中期,不能联会形成四分体,A项错误;由细胞⑥细胞质均等分裂可判断该动物为雄性,故细胞④是次级精母细胞,B项错误;图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂,C项正确;抑制纺锤体形成,使细胞不能正常分裂,但不影响着丝点的分裂,D项错误。
【难点突破】1.有丝分裂、减数分裂的图像辨析(1)三个前期图的判断判断步骤:结论:A为有丝分裂前期,B为减数第一次分裂前期,C为减数第二次分裂前期。
(2)三个中期图的判断判断步骤:否→减数第一次分裂中期着丝点是否排细胞中是否具有→有丝分裂中期列在赤道板上是→ 有同源染色体无→减数第二次分裂中期结论:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。
(3)五个后期图的判断判断步骤:结论:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体),C为减数第一次分裂后期,D为减数第一次分裂后期,E为减数第二次分裂后期。
2.“三看法”判断细胞分裂方式变式训练:下图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像,据图分析下列叙述不正确的是()A.甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2,染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞B.若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体,则丁细胞中不存在性染色体C.丙→丁的实质是同源染色体的分离D.丁细胞中染色体上的P、Q基因,在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律【答案】B【解析】甲细胞处于有丝分裂的后期,细胞中有4个染色体组,乙细胞和丙细胞有2个染色体组,丙、丁细胞中每一条染色体含两条染色单体,染色体数和核DNA分子数之比为1∶2,A项正确;若丙细胞含一对性染色体,丙细胞减数分裂后产生的丁细胞也含一条性染色体,B项错误;丙细胞处于减数第一次分裂后期,会发生同源染色体的分离,C项正确;P 和Q属于非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂的过程中,其遗传遵循基因的自由组合定律,D项正确。
高考生物总复习:细胞分裂与遗传变异的关系【考纲要求】1.理解细胞有丝分裂与减数分裂的过程2.掌握可遗传变异的类型,理解其发生时期3.理解细胞分裂与遗传的关系4.重点掌握细胞分裂与变异的关系【考点梳理】要点一、可遗传变异的类型可遗传变异指的是遗传物质改变引起的变异。
1.基因重组(1)概念:通常是指控制不同性状的非等位基因的重新组合(2)产生原因:①非同源染色体上的非等位基因自由组合发生时期:减数第一次分裂后期结果:产生多种类型的配子。
如上图:由于非同源染色体上的非等位基因的自由组合,产生了4种配子。
②同源染色体(四分体)的非姐妹染色单体交叉互换发生时期:减数第一次分裂前期(四分体时期)结果:在非同源染色体上非等位基因自由组合的基础上,使配子更具有多样性。
产生配子要点诠释:我们一般讲的基因重组的原因就是上面阐述的两个,需要注意的是基因工程即转基因技术的原理也是基因重组,它是不同种生物间基因的重新组合。
2.基因突变(1)基因突变的概念:DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换,引起基因结构的改变(2)结果:产生等位基因(3)诱发基因突变的因素:物理因素:各种射线、紫外线等化学因素:亚硝酸盐、秋水仙素等生物因素:各种病毒和某些细菌(4)发生时期:最易发生基因突变的时间为DNA复制时DNA复制过程是外界诱变因素起作用的有利时机,有丝分裂和减数分裂的间期进行DNA复制时均可发生基因突变。
3.染色体变异(畸变)(1)染色体结构变异类型:缺失某片段(缺失)增加某片段(重复)倒位易位注意:易位是非同源染色体之间交换部分片段,属染色体结构变异,而同源染色体的非姐妹染色体间的交叉互换则属于基因重组。
病例:猫叫综合征患者5号染色体部分缺失发生时期:有丝分裂或减数分裂时,间期染色体复制时易发生染色体结构变异。
(2)染色体数目变异①非整倍体变异:个别染色体的增加或减少发生时期:有丝分裂或减数分裂时病例:21三体综合征病因:减Ⅰ时同源染色体(两条21号染色体)或减Ⅱ时21号染色体的姐妹染色单体分开后未分离未被分到两个细胞中②整倍体变异:染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
谈细胞分裂与生物的变异细胞分裂是生物体重要的生命特征。
通过细胞分裂,可将复制的遗传物质,平均分配到两个子细胞;但在分裂过程中,往往由于某种原因,会导致子细胞的遗传物质发生改变使生物产生变异,如基因突变、基因重组、染色体变异。
现将细胞分裂过程中发生变异的主要情况归纳如下,仅供参考。
1 有丝分裂过程中生物变异的类型1.1 基因突变有丝分裂间期,在外界环境条件(物理诱变因素和化学药剂)或生物内部因素(代谢失调,衰老等)作用下,DNA在复制过程中发生偶然差错,使个别碱基发生缺失、增添、代换,因而改变了遗传信息导致基因结构的改变,形成基因突变。
这种发生于体细胞的突变不能通过有性生殖传递给后代,但对于能进行营养繁殖的植物,只要把突变的芽或枝条采取营养繁殖的方法,便可保留下来。
由这种芽或枝条产生的植株,还可以把突变遗传给有性后代。
1.2 染色体变异有丝分裂过程中也可能发生染色体变异。
由于外界环境的剧烈变化或用适宜浓度的秋水仙素处理,导致分裂过程中不能形成纺锤体,使复制的染色体不能移向细胞两极,从而使细胞中染色体数目加倍,染色体组数也随之加倍。
如果增加的染色体组来自同一物种,则称同源多倍体。
如四倍体西瓜就是同源四倍体。
如使不同种、属间杂种的染色体数加倍,则所形成的多倍体称为异源多倍体。
如普通小麦为异源六倍体、陆地棉和普通烟草为异源四倍体,例1 下图是某植株一个正在分裂的体细胞,A、a、B是位于染色体上的基因,下列叙述正确的是 ( )①该植株的基因型为AaBB②若该植株是由花粉粒发育来的,则其亲本是四倍体③若该植株是由受精卵发育来的,则其配子有两个染色体组④该细胞发生过基因突变A.①②B.②④C.①③D.③④解析:图中体细胞的染色体的着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,有四个染色体组,处有丝分裂后期,其母细胞应有两个染色体组。
若该植株是由受精卵经有丝分裂发育而成,该植株为二倍体,其配子应为一个染色体组;③错误。
若该植株是由花粉粒发育来的,则其亲本体细胞中应有四个染色体组,其亲本是四倍体;②正确。
细胞分裂过程及遗传变异原因细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基本过程之一。
细胞分裂是指一个细胞分裂成两个或两个以上的细胞的过程,它包括有丝分裂和无丝分裂两种形式。
细胞分裂的过程中,细胞会复制DNA并将其平均地分给子细胞,从而保证每个子细胞都拥有完整的遗传信息。
然而,在细胞分裂过程中,也会发生遗传变异,这是由于多种原因导致的。
细胞分裂的过程可以分为五个阶段:前期、早期、中期、晚期和末期。
在无丝分裂中,细胞直接通过核分裂形成两个子细胞;而在有丝分裂中,细胞则经历有丝分裂前期、有丝分裂早期、有丝分裂中期、有丝分裂晚期和有丝分裂末期五个阶段。
有丝分裂前期是细胞准备进行有丝分裂的阶段,这个阶段细胞逐渐增大,染色体开始凝缩。
有丝分裂早期是染色体进一步凝缩,把核膜分为小片段并开始瓦解。
有丝分裂中期是染色体进一步凝聚,排列成纺锤状。
有丝分裂晚期开始时,染色体开始分离,细胞进行向两端拉伸的作用。
在有丝分裂末期,染色体已完全分开,细胞核再次形成,细胞质分为两个细胞。
细胞分裂的遗传变异是由于细胞分裂过程中发生的各种错误和突变引起的。
其中最常见的遗传变异是染色体异常,比如染色体缺失、重复、倒位和易位等。
这些染色体异常可能会导致染色体的不稳定性和功能障碍。
细胞分裂过程中的错误是由DNA复制和染色体分离等过程中的突变引起的。
例如,在DNA复制过程中,酶的错误结合或跳跃复制可能会导致碱基序列的改变。
此外,染色体分离也可能出错,导致子细胞中染色体数量不平衡。
这些错误和突变可能导致孤立的遗传变异,因此在多细胞生物体中,它们很容易被逐代遗传。
此外,环境因素也可以引起细胞分裂过程中的遗传变异。
环境因素包括辐射、化学物质和病毒感染等。
辐射可以造成DNA的损伤,导致碱基的改变和染色体异常。
化学物质也可能干扰DNA复制和染色体分离,从而导致遗传变异。
病毒感染会影响细胞的DNA修复和复制过程,可能导致突变和遗传变异。
尽管细胞分裂过程中会发生遗传变异,但生物体拥有多层次的遗传修复和控制机制,以确保正常的细胞分裂和保持遗传稳定性。
了解生物的细胞分裂与遗传变异【了解生物的细胞分裂与遗传变异】生物的细胞分裂与遗传变异是现代生物学研究的重要课题,它们是生命在进化过程中的关键环节。
细胞分裂是细胞生命周期中的重要阶段,通过分裂现象,细胞能够繁殖扩增,并保证后代细胞的基因遗传稳定性。
而遗传变异则是生物进化的基础,它使得个体之间产生差异,为适应环境的变化提供了遗传基础。
本文将深入探讨细胞分裂和遗传变异的基本过程和影响因素。
一、细胞分裂的类型和过程细胞分裂主要分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。
有丝分裂是细胞分裂过程中最常见的一种,它包括前期、中期、后期和末期四个阶段。
前期是染色质凝缩成染色体的过程,中期是染色体在纺锤体的引导下排列成两列,后期是染色体向两个极端进行分离,末期是细胞质和细胞核等细胞器在两个细胞之间进行均等分配。
无丝分裂则是原核生物中常见的一种,它的特点是细胞核不会分裂成两个独立的细胞核,而是直接分裂为两个细胞。
细胞分裂过程中,细胞会经历有丝分裂或无丝分裂的阶段,而这一过程的顺利进行涉及到许多蛋白质和酶的参与。
例如,在有丝分裂中,蛋白激酶负责调控细胞周期进程,而Cdk蛋白激酶则负责控制染色体的复制和分离。
同时,细胞分裂还受到DNA复制和染色体结构的影响,而这些都是分裂过程中必不可少的因素。
二、遗传变异的类型和机制遗传变异是生物进化的基础,它是指个体之间在基因组水平上存在差异的现象。
遗传变异包括突变、重组和杂交等多种类型。
突变是指基因序列发生变化,可以是点突变、缺失突变、插入突变等。
重组是指在有性生殖过程中,从父母亲基因组中产生新的基因组组合。
杂交则是指不同种或不同亚种之间的交配,将不同的基因组组合在一起。
遗传变异的机制包括自然选择、基因漂变和基因流等。
自然选择是指个体在适应环境的竞争中,适应性较强的基因组得以传递给下一代,并逐渐在种群中广泛存在。
基因漂变则是指由于随机性的原因,某些基因频率在种群中发生变化。
基因流是指不同种群之间的基因交流,通过基因流,不同的种群可以进行基因交换。
高考生物细胞分裂与遗传变异细胞分裂是生物体生长与发育、组织修复以及繁殖传代的基础过程。
在细胞分裂过程中,细胞的DNA会进行复制,并分配到两个新生的细胞中,从而确保基因信息的传递和遗传的稳定性。
然而,在细胞分裂与遗传过程中,也存在一些突变和变异现象,给生物体的多样性和进化提供了基础。
本文将重点讨论细胞分裂和遗传变异的相关内容。
一、细胞分裂的类型细胞分裂可以分为两种类型:有丝分裂和无丝分裂。
1. 有丝分裂有丝分裂主要发生在体细胞中,包括减数分裂和等分裂两个阶段。
减数分裂是指从一个二倍体细胞分裂成四个单倍体细胞,如生殖细胞的形成;而等分裂则是指细胞核中的染色体数量和种类都与母细胞相同,如体细胞的分裂。
2. 无丝分裂无丝分裂主要发生在原核细胞和某些原生生物中,没有明显的丝状结构参与。
这种分裂方式一般较为简单且迅速,常见于细菌等单细胞生物体。
二、有丝分裂的过程与调控有丝分裂主要包括前期、中期、后期和末期四个阶段。
1. 前期前期是细胞进入分裂状态的准备阶段,主要包括细胞生长、DNA 复制和细胞器的繁殖等。
2. 中期中期是有丝分裂的关键阶段,细胞内的染色体开始凝缩并逐渐具备可见性。
细胞质内的纺锤体形成,纺锤丝从两个细胞极向中央连接着染色体的着丝点。
3. 后期后期是染色体分离的过程。
纺锤丝开始收缩,将染色体分成两个相同的子染色体,然后移向细胞极。
4. 末期末期是细胞分裂完成的最后阶段。
胞质分裂成两个细胞,细胞膜重新形成,同时染色体解缩。
细胞分裂的过程受多种生物分子的调控,其中包括细胞周期蛋白和激酶等。
这些调控因子共同控制了细胞分裂的时机和顺序,确保细胞分裂的准确性和稳定性。
三、遗传变异的原因和类型遗传变异是指生物个体在遗传信息传递过程中发生的变异现象,其原因主要包括基因突变、染色体异常和基因重组等。
1. 基因突变基因突变是指基因序列发生变化,导致基因功能发生改变。
突变可以分为点突变、插入突变和删除突变等不同类型。