内容正文:
第11讲
细胞分裂和变异及标记问题
浙江专用
2026年高考一轮复习
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维领航
03
考点突破·考向定标
04
真题感知·命题洞见
考点一 细胞分裂和可遗传变异
知识点1 可遗传变异
知识点2 区分基因突变和交叉互换
知识点3 区分易位和交叉互换
知识点4 减数分裂和染色体畸变
考向1 细胞分裂和可遗传变异
考点二 细胞分裂和标记
知识点1 DNA半保留复制的染色体证据
知识点2 DNA复制和细胞分裂关系
考向1 细胞分裂和半保留复制
05
学以致用·能力提升
01 考情解码·考点定标
考向分析 考查形式 历年真题 考点要求
细胞分裂和变异
选择题
2023年浙江卷6月卷,2分
2023年浙江卷1月卷,2分
明确各种可遗传变异在细胞分裂过程中的差异
细胞分裂和半保留复制 选择题
2024年浙江卷6月卷,2分
2021年浙江卷6月卷,2分
2021年浙江卷1月卷,2分
理解半保留复制的基本过程,能将细胞分裂过程和DNA复制结合运用
考情解码·考点定标
考情分析 1.从命题题型和内容上看,高考命题较多,试题为选择题,题目较难,主要从以下几方面考查:可遗传变异的几种类型以及它们与细胞分裂过程之间的关系;DNA半保留复制的基本特征以及在细胞分裂过程中的基本运用。
2.从命题思路上看
通过对可遗传变异、DNA半保留复制以及有丝分裂和减数分裂的基本理解,将两者或三者进行紧密结合,通过构建细胞分裂模式图考查。
复习目标
1、从结构和功能的角度阐明基因突变、基因重组和染色体畸变对生物性状产生的影响。(生命观念)
2、通过分析DNA半保留复制的过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。(科学探究)
3、通过将细胞增殖过程、DNA半保留复制过程、可遗传变异进行综合分析,培养学生跨章节学习知识、运用知识的能力,并能通过构建细胞分裂模式图进行合理运用。(生命观念、科学思维、科学探究)
考情解码·考点定标
5
02 体系构建·思维领航
细胞分裂与可遗传变异
基因突变(主要在DNA复制时出现)
基因重组(进行有性生殖时发生)
染色体畸变
有丝分裂
姐妹染色单体上等位基因的唯一来源
减数分裂
无交叉互换情形下,姐妹染色单体含等位基因的原因
MI前期:
MI后期:
同源染色体的非姐妹染色单体交换
非同源染色体自由组合
结构变异
缺失、重复、倒位和易位
数目变异
纺锤体形成受阻,导致染色体数目加倍
MI后期同源染色体非分离导致全部配子异常
MII后期姐妹染色单体分离后形成的两条染色体移向同一极,导致一个次级性母细胞产生的配子异常
体系构建·思维领航
03 考点突破·考向探究
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
(1)概念:
基因内部因碱基对的替换、插入或缺失引起的核苷酸序列发生改变的现象或过程
(2)结果:
突变为其等位基因
(3)与细胞分裂的关系:
可发生在有丝分裂和减数分裂过程中
1、基因突变
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
(1)概念:
指具有不同遗传性状的雌雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程
2、基因重组
(2)类型:
MI前期:同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换
MI后期:非同源染色体上的非等位基因自由组合
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
2、基因重组
(3)图示:
MI后期
MI前期
(4)与细胞分裂的关系:
仅发生在减数分裂过程中
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
2、染色体畸变
(1)概念:
指生物细胞中染色体数目和结构上发生的变化,也称为染色体变异
(2)类型:
染色体结构变异
染色体数目变异
缺失
重复
倒位
易位
非整倍体变异
整倍体变异
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
3、染色体畸变
(3)图示:
缺失
重复
倒位
易位
(4)与细胞分裂的关系:
可发生在有丝分裂和减数分裂过程中
考点一 细胞分裂与变异
知识点1 可遗传变异
考向研析
知识夯基
细胞分裂与可遗传变异
基因突变(主要在DNA复制时出现)
基因重组(进行有性生殖时发生)
染色体畸变
有丝分裂
姐妹染色单体上等位基因的唯一来源
减数分裂
无交叉互换情形下,姐妹染色单体含等位基因的原因
MI前期:
MI后期:
同源染色体的非姐妹染色单体交换
非同源染色体自由组合
结构变异
缺失、重复、倒位和易位
数目变异
纺锤体形成受阻,导致染色体数目加倍
MI后期同源染色体非分离导致全部配子异常
MII后期姐妹染色单体分离后形成的两条染色体移向同一极,导致一个次级性母细胞产生的配子异常
问题1:图甲、乙、丙所示变异类型是什么?
甲:基因突变
乙:基因突变或
交叉互换
丙:交叉互换
考点一 细胞分裂与变异
知识点2 区别基因突变和交叉互换
考向研析
知识夯基
问题2:某个体基因型为AA,若图乙为该个体某细胞分裂示意图,变异类型为什么?
考点一 细胞分裂与变异
知识点2 区别基因突变和交叉互换
考向研析
知识夯基
基因突变
考点一 细胞分裂与变异
知识点2 区别基因突变和交叉互换
考向研析
知识夯基
①判断细胞分裂方式:
若为有丝分裂,则为基因突变;若为减数分裂,则可能为基因突变或交叉互换
丙
②明确细胞所在个体的基因型:
若个体基因型为AA或aa,等位基因出现的原因是基因突变;若个体基因型为Aa,则出现的原因可能为基因突变或交叉互换
考点一 细胞分裂与变异
知识点2 区别基因突变和交叉互换
考向研析
知识夯基
考点一 细胞分裂与变异
知识点2 区别基因突变和交叉互换
考向研析
知识夯基
③观察染色体片段的颜色:
如图乙,等位基因所在染色体片段颜色相同,为基因突变;
如图丙,等位基因所在染色体片段颜色不同,为交叉互换。
考点一 细胞分裂与变异
知识点3 区别交叉互换和易位
考向研析
知识夯基
变异类型 易位 交叉互换
图示
区别 属于结构变异,发生在非同源染色体之间 属于基因重组,发生在同源染色体之间
考点一 细胞分裂与变异
知识点3 区别交叉互换和易位
考向研析
知识夯基
问题3:图示①、②所示变异类型为?
图①为交叉互换
图②为易位
考点一 细胞分裂与变异
知识点4 减数分裂和染色体畸变
考向研析
知识夯基
基本模型
1、减数分裂异常导致配子种类变化的规律
(1)如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常。如图所示:
考点一 细胞分裂与变异
知识点4 减数分裂和染色体畸变
考向研析
知识夯基
基本模型
1、减数分裂异常导致配子种类变化的规律
(2)如果减数第二次分裂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:
2、XXY与XYY异常个体的成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因:父方M 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。
考点一 细胞分裂与变异
知识点4 减数分裂和染色体畸变
考向研析
知识夯基
易错辨析
考点一 细胞分裂和变异
考向研析
知识夯基
(1)精原细胞减数分裂形成配子过程中一定会发生基因重组,但不一定发生交叉互换。 ( )
(2)某洋葱的一个根尖分生区细胞,其姐妹染色单体上出现了等位基因,发生的原因可能是基因突变,也可能是基因重组。 ( )
(3)父亲的基因型为XAY,母亲的基因型为XAXa,其孩子的基因型为XAXaY,产生的原因是母亲减数分裂发生了异常。 ( )
√
×
×
MI后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合
MI前期,同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换
有丝分裂
不发生基因重组
可能是父亲减数第一次分裂异常形成XAY精子,与Xa卵细胞结合。
考点一 细胞分裂和变异
考向研析
知识夯基
考向1 细胞分裂和可遗传变异
例题:【2023·浙江6月选考】某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是 ( )
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
B
甲细胞中每条染色体上含有2个DNA分子,乙细胞中每条染色体上含1个DNA分子
变式:某二倍体高等动物(2n=4)基因型为AABb,其体内一个性原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P培养液中先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂,在减数分裂过程中形成1个如图所示细胞,其中①②分别代表染色体(不考虑染色体畸变)。下列叙述错误的是( )
A.①和②分别含有A和a,一定是基因突变的结果
B.该细胞中一定含5个32P标记的核DNA分子
C.图中各染色体一定与细胞一极发出的纺锤丝相连
D.形成该细胞的过程一定发生了基因重组
考点一 细胞分裂和变异
考向1 细胞分裂和可遗传变异
B
交叉互换
若交叉互换发生在两个都无32P标记或都有32P标记的核DNA之间,则细胞中含有4个32P标记的核DNA分子
考向研析
知识夯基
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点1 DNA半保留复制的染色体证据
考向研析
知识夯基
为研究细胞分裂过程中染色体行为和细胞周期中染色体的变化,科学家通常利用一些结构类似的替代物质进行实验。如将可增殖的细胞置于含有BrdU(5-溴尿嘧啶脱氧核苷)的培养液中培养,当DNA复制时,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷掺入DNA子链中。由于 BrdU掺入的情况不同,经染色后,着色的深浅也不同。在染色单体中,若DNA的一条单链掺有 BrdU,则染色后着色深;若 DNA的两条单链都掺有BrdU,则染色后着色很浅。
如图是经姬姆萨染料染色后在显微镜下观察到的染色体着色情况。图示为处于分裂中期一条染色体的各染色单体的显色情况(阴影表示深色,非阴影为浅色)。染色体出现色差,可证明DNA进行了半保留复制
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点2 DNA复制与细胞分裂的关系
考向研析
知识夯基
1、有丝分裂过程(以15N标记为例)
(1)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(15N),
体现了DNA分子半保留复制的特点。
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点2 DNA复制与细胞分裂的关系
考向研析
知识夯基
1、有丝分裂过程(以15N标记为例)
(2)连续分裂两次,形成四个子细胞,出现3种情况:第一种情况是4 个子细胞都是15N-14N、“14N-14N;第二种情况是2个细胞是 15N-14N、14N-14N,1个细胞是15N-14N、15N-14N,1个细胞是14N-14N、14N-14N;第三种情况是2个细胞是“15N-14N、15N-14N,另外2个细胞是14N-14N、14N-14N。
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点2 DNA复制与细胞分裂的关系
考向研析
知识夯基
2、减数分裂过程(以精原细胞为例)
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点2 DNA复制与细胞分裂的关系
考向研析
知识夯基
2、减数分裂过程(以精原细胞为例)
一个精原细胞经过减数分裂,产生了四个精细胞。每个精细胞的染色体数目较精原细胞减少了一半,并且每个精细胞中的每条染色体上的 DNA分子都保留了精原细胞DNA分子的一条链(精细胞DNA两条链均为15N-14N、15N-14N),即半保留复制。
考点二 细胞分裂与标记问题
知识点2 DNA复制与细胞分裂的关系
考向研析
知识夯基
减数分裂过程中核DNA和染色体的标记情况
(1)减数分裂中DNA只复制一次,产生的子染色体都带有标记(每个DNA分子均一条链带标记,都呈“杂合状态”)
(2)若先进行一次有丝分裂(分裂后细胞中所有染色体的DNA双链均只有一条被标记),再进行减数分裂,子细胞中带标记的染色体数为0~N条。
易错辨析
考点二 细胞分裂和标记问题
考向研析
知识夯基
(1)某精原细胞基因型为AaBb,两对等位基因位于两对同源染色体上,A基因用红色荧光标记,a基因用蓝色荧光标记,B基因用黄色荧光标记,b基因用绿色荧光标记,该精原细胞分裂过程中产生的一个子细胞含有三种荧光标记,原因是减数分裂过程中发生交叉互换。 ( )
(2)洋葱根尖细胞(2n)所有核DNA均含32P,将其放在不含32P的培养液中培养,经过两次细胞分裂之后产生的子细胞均有一半的染色体含32P。
( )
√
×
若进行有丝分裂,则子细胞中含有四种荧光标记;若进行减数分裂,则子细胞含有两种荧光标记;若在减数分裂过程中发生交叉互换,则可能出现三种荧光标记。
子细胞含32P的染色体数为0~2n
考点一 细胞分裂和标记问题
考向1 细胞分裂和半保留复制
例题:【2024·浙江6月选考】假定某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是 ( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
C
MII前期或中期
1次有丝分裂
考向研析
知识夯基
变式:用32P标记雄果蝇(2N=8)的精原细胞甲的所有染色体,将甲放在不含32P的培养液中完成一个细胞周期后,其中一个子细胞乙在该培养液中继续分裂,产生的精子丙所含性染色体为XY。若乙分裂过程染色体畸变只发生一次,则下列关于乙细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.产生的四个精子的染色体数目分别为5、5、3、3
B.减数第一次分裂过程中一对同源染色体未正常分离
C.减数第一次分裂中期细胞中被标记的染色单体可能多于8条
D.在产生丙的次级精母细胞中被标记的核DNA分子至少有4个
考点一 细胞分裂和标记问题
考向1 细胞分裂和半保留复制
D
减数第一次分裂,同源染色体未分离
考向研析
知识夯基
考点一 细胞分裂和标记问题
考向研析
知识夯基
考向1 细胞分裂和半保留复制
一次有丝分裂完成后
减数分裂DNA复制后
3对常染色体
+X、Y染色体
初级精母细胞
3条常染色体
3条常+XY染色体
次级精母细胞
2个精细胞含3条染色体
2个精细胞含5条染色体
04 真题感知·命题洞见
真题感知·命题洞见
1.[2023年.浙江1月] 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是 ( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
命题分析:重点考查减数分裂过程中染色体和核DNA数量的变化,交叉互换对精细胞基因型的影响。
真题解读:甲细胞处于减数第二次分裂前期、中期,同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期;乙细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中存在X或Y染色体;乙时期无染色单体。
D
真题感知·命题洞见
2.[2021年.浙江6月] 在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是 ( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
命题分析:重点考查DNA半保留复制和细胞分裂过程中染色体的标记情况。
真题解读:第一个细胞周期,每条染色单体均一条链含BrdU,单体都为深蓝色;第二个细胞周期,每条染色体上的一个单体为深蓝色,一个单体为浅蓝色,着色均不同;第三个细胞周期,不同细胞每条染色单体着色情况不同。
C
真题感知·命题洞见
3.[2021年.浙江1月] 现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图1-7所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是
2、1、1、1
命题分析:重点考查细胞分裂和交叉互换以及DNA半保留复制的综合运用能力。
真题解读:交叉互换属于基因重组;交叉互换的存在可能导致细胞②最多含有三条染色体含有32P,细胞②和③的32P染色体数目可能不相同。
D
真题感知·命题洞见
4.[2024年.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下图。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
命题分析:重点考查染色体数目异常的原因分析。
真题解读:患儿中染色体Xg1和Y均来自父亲,Xg1和Y染色体是同源染色体,说明精原细胞减数分裂I性染色体不分离。
A
真题感知·命题洞见
5.[2024年.山东] 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
命题分析:综合考查细胞分裂过程异常导致染色体数目异常的分析。
真题解读:若得到二倍体子代的过程中,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,则得到的二倍体子代为A1A1A2a2、a1a1A2a2。
B
05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
长句作答类
(1)基因A、a控制红绿色盲性状,父亲的基因型为XAY,母亲的基因型为XAXa,两者婚配所生儿子的染色体组成为XXY,并患有红绿色盲,试分析原因:______________________________________________________________________。
(2)某精原细(2n=8)所有核DNA均用32P标记,将该精原细胞放在不含32P培养液中进行两次细胞分裂,产生的子细胞中含32P的染色体数是多少?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
若该精原细胞进行的两次细胞分裂为减数分裂,则产生的四个子细胞均含有4条染色体含32P;若该精原细胞进行两次有丝分裂,则产生的子细胞中含32P染色体数为0~8条;若该精原细胞先进行一次有丝分裂,再进行减数第一次分裂,则产生的每个子细胞均含有4条32P的染色体。
母亲在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后两条Xa染色体移向同一极,
产生XaXa的卵细胞,与含Y的精子结合形成XaXaY的个体
浙江专用
2026年高考一轮复习
感谢观看
THANK YOU
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