内容正文:
细胞增殖与遗传、变异的关系
一、明考点·析考情:
考点
1.细胞的分化。
2.细胞的全能性。
3.细胞的衰老和死亡以及与人体健康的关系。
考情
该部分内容通常以选择题形式出现,情境来源有三种:一是大学教材中的相关内容,二是科研文献中的相关内容,三是教材实验或教材实验的改进,考查学生对细胞增殖、分化和死亡等相关知识的理解,核心素养侧重学生科学探究中科学思维的形成,为学生将来步入高等院校进行科研学习奠定基础,初步培养学生生物学科学方法论意识。
二、主干整理
1.细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)有丝分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(体细胞染色体为2n条)
第一次有丝分裂中期
第一次有丝分裂后期
第二次有丝分裂中期
第二次有丝分裂后期
15N标记的染色体数
2n
4n
2n
2n
15N标记的染色单体数
4n
0
2n
0
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;每个子细胞含15N标记的染色体为0~2n条。
(2)减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
由图可以看出,子细胞中的所有染色体都含15N。
(3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂,再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
若该生物的正常体细胞的核DNA为2n,则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0~n个。
2.关于细胞分裂与遗传规律的关系
3.细胞分裂与可遗传变异
技法点拨 (1)姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
①一定源自基因突变⇒
②一定源自交叉互换⇒
③无任何提示,则上述两种情况都有可能。
(2)细胞图像中染色体变异的判定方法
①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变,可判定发生了染色体结构变异。如同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b),则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减),则判定为发生了染色体数目变异。
4.XXX与XYY异常个体的成因
(1)XXX成因
(2)XYY成因
(3)XXY成因
5.根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换:
三、练习巩固
1.有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )
A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期
C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
2.图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
3.为了观察一个基因型为AAa的果蝇细胞的分裂过程,研究人员用红色荧光物质标记精巢所有细胞中的A基因,用黄色荧光物质标记精巢所有细胞中的a基因。若细胞分裂过程中不发生基因突变和染色体结构变异,则下列叙述正确的是( )
A.有丝分裂中期的精原细胞中只含有3个荧光点
B.有丝分裂后期细胞两极荧光点的颜色和数目不同
C.一个次级精母细胞中可能只含有2个黄色荧光点
D.一个精原细胞产生的4个精子所含荧光点均不相同
4.某二倍体高等动物基因型为AaBbDd,其体内一个卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中进行分裂,形成的其中1个细胞如图所示。下列叙述正确的是( )
A.产生图示细胞的原因是初级卵母细胞发生了同源染色体上姐妹染色单体间的交叉互换
B.若图中含32P的DNA为4条,则该卵原细胞在形成图示细胞的过程中至少经历了一次胞质分裂
C.减数分裂产生该细胞的过程发生了基因D(d)与基因B(b)的自由组合
D.该细胞分裂结束产生两种基因型的生殖细胞
5.某雌性动物的基因型为AaXBXb,现对其体内的一个卵原细胞进行分析。不考虑基因突变,下列叙述错误的是( )
A.