内容正文:
2021届高考二轮复习专题突破
专题三 生物的遗传、变异与进化
第四讲 细胞分裂与DNA复制和生物变异的联系
高三生物组
一、细胞分裂与DNA复制
例1 将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养,该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是( )。
A.若子细胞中染色体数为2N,则其中含3H的染色体数一定为N
B.若子细胞中染色体数为N,则其中含3H的DNA分子数为N/2
C.若子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中很可能发生基因重组
D.若子细胞中有的染色体不含3H,则原因是同源染色体彼此分离
C
【思路破解】
(1)若子细胞中染色体数为2N,说明细胞进行什么分裂方式?你判断的依据是什么?
(2)若子细胞中染色体数为N,说明细胞进行什么分裂方式?你判断的依据是什么?
(3)若细胞进行两次连续的有丝分裂,请画出染色体的复制过程和DNA半保留复制过程。
染色体复制过程中,着丝点分裂时染色单体的去向有几种可能?
(4)若细胞进行减数分裂,请画出染色体的复制过程和DNA半保留复制过程。
染色体复制过程中,着丝点分裂时姐妹染色单体一定要分开,但是非姐妹染色单体的组合是随机的。
规律提升
(1)审题要注意标记情况是标记一条染色体上的DNA还是一对同源染色体上的DNA。
(2)熟练掌握有丝分裂和减数分裂过程,要注意分裂次数和分裂方式。
(3)画图时要注意区别染色体、DNA和DNA链,不要混淆。
(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期着丝点分裂时,染色单体可能的移动方向。
以一对同源染色体为例绘制有丝分裂过程图。见图1:
通过绘图,可以直观地看出:一个细胞经过一次有丝分裂,产生了两个子细胞。每个子细胞和亲代细胞一样,都含有相同数目的染色体,并且每个细胞中的每一条染色体上的DNA分子都保留了亲代细胞DNA分子的一条链,体现了DNA分子半保留复制的特点。
绘制减数分裂过程图。见图2:
通过绘图,可以直观地看出:一个性原细胞经过减数分裂,产生了四个子细胞。每个子细胞的染色体数目较性原细胞减少了一半,并且每个子细胞中的每条染色体上的DNA分子都保留了性原细胞DNA分子的一条链,即半保留复制。
变式训练1:
(2020·山东卷)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )。
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
C
【解析】由题干信息可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A正确;出现“染色体桥”后,在两个着丝点间任一位置发生断裂,可形成两条子染色体分别移向细胞两极,其子细胞中染色体数目不会发生改变,B正确;“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接,不会出现非同源染色体片段,C错误;若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后着丝点间任一位置发生断裂时,一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。
用32P标记了某一生物体细胞(含2N条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期、后期,一个细胞中的染色体数和被32P标记的染色体数分别是( )。
A.中期2N和2N、后期4N和2N
B.中期2N和N、后期4N和2N
C.中期2N和2N、后期4N和N
D.中期2N和N、后期4N和N
A
变式训练2:
假设果蝇的某个卵原细胞(2n=8)的每对同源染色体均只有一条染色体上的DNA分子用3H标记,该卵原细胞在1H的环境中进行减数分裂,则处在减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中带有放射性标记的染色单体有 条;若处在减数第二次分裂后期,则次级卵母细胞中带有放射性标记的染色体有 条。
8
0或2或4或6或8
变式训练3:
二、细胞分裂与生物变异
例2:(2020·潍坊一模)下图为某哺乳动物(基因型为AaBbDd,2n=6)体内一个细胞的分裂示意图。据图分析,下列说法正确的是( )。
A.该细胞分裂产生的子细胞可能是精细胞或卵细胞
B.该细胞形成过程中发生了基因重组、染色体数目
变异和染色体结构变异