第4单元 高频聚焦4 细胞分裂与生物的遗传、变异（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞分裂与遗传变异”核心考点，依据高考评价体系梳理减数分裂与基因突变、基因重组、染色体变异的内在联系，通过近5年真题分析明确染色体变异（如XXY成因）、基因重组类型等高频考点分布，归纳选择判断、综合分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+技巧建模+素养提升”，如以2023湖南卷X染色体显性遗传病为例，运用科学思维分析减数分裂异常时期，结合2024广东卷克氏综合征案例构建“减数分裂Ⅰ/Ⅱ异常基因型判断模型”，培养生命观念与科学探究能力。特设易错点警示（如交叉互换与基因突变辨析），助力学生掌握答题逻辑，教师可据此优化复习策略，提升备考效率。

高频聚焦4　 细胞分裂与生物的遗传、变异 第四单元　细胞的生命历程 栏目导航 第一章　地球与地图 1 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 谢谢观看 第四单元　细胞的生命历程 ‹#› 一、减数分裂与基因突变 在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，若复制出现差错，则可能会引起基因突变，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。 (2023·湖南卷)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 [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XaYA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XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY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XAY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XAY的基因型，D不符合题意。 [答案]　B 二、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。例如，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。 (2025·甘肃卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变)，下列叙述错误的是(　　) A．图①②③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C.非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 [解析]　对于图①②③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后期细胞，但该动物为雄性(从图⑤⑥细胞质均等分裂可判断)，经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞，经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变)，A正确；观察图⑤，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性)，其产生的子细胞为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况，所以能产生图①和②两种子细胞，B正确； 观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离)，其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B，另一条染色体上含有基因a和B，另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b，另一条染色体上含有基因a和b，不符合图③和④，C错误；分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致，D正确。 [答案]　C 三、减数分裂与染色体变异 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等位或相同基因。 (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相同基因。 2．XXY与XYY异常个体的成因分析 (1)XBXb×XBY→形成XbXbY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XbXb的卵细胞。 (2)XBXb×XBY→形成XBXBY的原因可能为：①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XBY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。 ②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，产生了含有XBXB的卵细胞，最终与Y的精细胞结合。 (3)XBXb×XBY→形成XBYY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XB的卵细胞结合。 (2024·广东卷)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 [解析]　根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。 [答案]　A 图中①②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 [解析]　①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞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，最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR，其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR，刚好占一半，B正确；③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。 [答案]　C ●专项训练(教师备用) 1．(2025·河北邢台联考)下图为基因型为AaBb的某动物的器官中三个细胞分裂示意图。若细胞分裂正常，下列叙述错误的是(　　) A．该动物的器官是卵巢，乙细胞中一定发生了基因突变 B．丙细胞是极体，其核DNA分子数与体细胞相同 C．甲细胞分裂形成的子细胞基因型可能为AaBb、aaBb D．乙细胞完成减数分裂形成的子细胞基因型可能为Ab、aB、ab 解析　乙细胞的细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞，姐妹染色单体上的基因为B和b，其产生的原因是基因突变或交叉互换，A错误；丙细胞是极体，其核DNA分子数与体细胞相同，都为2n，B正确；甲细胞处于有丝分裂前期，分裂形成的子细胞基因型可能为AaBb、aaBb，C正确；乙细胞完成减数分裂形成的子细胞基因型可能为Ab、aB、ab，D正确。 答案　A 2．某动物一对染色体上部分基因及其位置如图1所示，图2表示通过减数分裂形成的精子类型。下列有关叙述正确的是(　　) A．图2精子的形成属于可遗传变异且都与同源染色体的互换有关 B．若精子①⑥来自同一个初级精母细胞，形成的原因属于基因突变 C．精子②④⑤的形成属于染色体结构变异 D．精子③形成的原因是基因重组，一定存在基因中碱基顺序的改变 解析　染色体结构变异和基因突变都与同源染色体的互换无关，A错误；若精子①⑥来自同一个初级精母细胞，精子①⑥形成的原因是减数第一次分裂的四分体时期同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组，B错误；精子②是染色体缺失、④是染色体重复、⑤是染色体倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，C正确；精子③发生的原因是基因突变，基因突变是DNA复制出错引起的，其实质是碱基对的增添、缺失和替换，一定存在基因中碱基顺序的改变，D错误。 答案　C 3．一对表型正常的夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是(　　) 解析　红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，设用B、b表示相关基因。表型正常夫妇的基因型分别为XBXb、XBY；患病孩子的基因型为XbXbY，其是由XbXb型卵细胞与Y型精子结合发育形成的，XbXb卵细胞产生的原因是在减数第二次分裂后期次级卵母细胞着丝粒分裂后产生的两条Xb没有分开，一同进入卵细胞。 答案　D 4．基因型为AaXBY的某精原细胞通过减数分裂产生了AaY、Y、aXB三种类型的精细胞，下列叙述正确的是(　　) A．产生上述精细胞的过程中发生了基因突变和染色体变异 B．减数第一次分裂后期A、a所在的同源染色体未分离 C．基因型为AaY和aXB的精细胞来自同一个次级精母细胞 D．该精原细胞减数分裂四分体时期一定发生了交叉互换 解析　该精细胞形成过程中发生了A基因突变成a基因和染色体数目变异的情况，A正确；该精原细胞减数第一次分裂正常，而减数第二次分裂异常，若减数第一次分裂后期Aa所在的同源染色体未分离，则精细胞染色体组成均异常，B错误；AaY和Y来自同一个次级精母细胞，C错误；通过题意分析可知，AaY、Y、aXB三种类型的精细胞中aXB基因型的精细胞有两个，说明该精原细胞发生了基因突变，交叉互换会出现4种精细胞，D错误。 答案　A 5．某二倍体动物(2n＝6，性染色体形态与人相似)雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是(　　) A．形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B．该细胞含有3个四分体，6条染色体，3个染色体组 C．用3H标记全部DNA，在无3H的培养基上分裂一次可产生不含3H的子细胞 D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY 解析　据图分析，图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构变异，不属于基因突变，A错误；此时细胞处于减数第一次分裂后期，无四分体，B错误；用3H标记全部DNA，在无3H的培养基上分裂一次产生的子细胞中均含3H，C错误；据图分析可知，该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D正确。 答案　D 6．(2025·湖北武汉模拟)人体中一个基因型为AAXBXb的卵原细胞，在完成一次减数分裂后，产生了基因型分别为AaXb(卵细胞)、AXB、AXB和Xb的子细胞，此过程中染色体数量与核DNA数量比值的变化如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞在bc段发生了基因突变，染色体数目加倍 B．处于cd段的细胞中无四分体，有92条染色体 C．细胞在de段发生同源染色体分离，细胞内染色体数目减半 D．次级卵母细胞在减数第二次分裂过程中发生了染色体数目变异 解析　卵细胞中a基因出现的原因是bc段DNA复制的时候发生了基因突变，但该阶段染色体数目没有加倍，A错误；cd段表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，其中减数第一次分裂过程中会形成四分体，共有92条染色单体，但减数第二次分裂前期和中期只有46条染色单体，B错误；同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即cd段，C错误；AaXb(卵细胞)、Xb的出现说明次级卵母细胞在减数第二次分裂过程中发生了染色体数目变异，即含有A、a基因的姐妹染色单体分离后移向了同一极，D正确。 答案　D 7．(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是(　　) A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 解析　如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确；不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。 答案　D 8．(2025·山东济南模拟)红色面包霉中，含R基因的孢子呈深红色，含r基因的孢子呈浅红色，R对r完全显性，子囊中基因型为Rr的合子先进行一次减数分裂，再进行一次有丝分裂，共产生了8个孢子，8个孢子按分裂方向在子囊中有序地排成一排。绝大多数子囊为Ⅰ型(“4＋4”模式)，少数子囊为Ⅱ型(“2＋2＋2＋2”模式)，如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．合子分裂产生8个孢子的过程中DNA共复制了2次 B．Ⅰ型子囊中，R和r的分离发生在减数第一次分裂 C．Ⅰ型子囊中，R和r所在的染色体在减数分裂时发生了互换 D．减数第一次分裂完成时，Ⅰ型和Ⅱ型子囊中的2个细胞基因型不相同 解析　结合题意“合子先进行一次减数分裂，再进行一次有丝分裂，共产生了8个孢子”，正常情况下的减数分裂DNA复制一次，细胞分裂两次，正常情况下的有丝分裂DNA复制一次，细胞分裂一次，故合子分裂产生8个孢子的过程中DNA共复制了2次，A正确；R和r为等位基因，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，B正确；分析题图，Ⅰ型子囊中的孢子从左到右依次为RRRRrrrr，Ⅱ型子囊中的孢子从左到右依次为RRrrRRrr，结合题干“8个孢子按分裂方向在子囊中有序地 排成一排”，即Ⅰ型子囊中“4＋4”模式的孢子是合子经过正常的减数分裂和有丝分裂得到的，R和r所在的染色体在减数分裂时并未发生互换，而对于Ⅱ型子囊中“2＋2＋2＋2”模式的孢子则是R和r所在的染色体在减数分裂时发生了互换所致，C错误；基于C选项的分析可知：减数第一次分裂完成时，Ⅰ型子囊中的2个细胞基因型分别为RR和rr，而Ⅱ型子囊中的2个细胞基因型均为Rr，故减数第一次分裂完成时，Ⅰ型和Ⅱ型子囊中的2个细胞基因型不相同，D正确。 答案　C 9．(2025·山东青岛模拟)图甲表示细胞中部分染色体的行为变化或状态，图乙、丙为二倍体生物进行分裂的细胞图示，下列相关叙述不正确的是(　　) A．只有图甲和图乙所示细胞中含有染色单体 B．图乙、丙、丁都发生了可遗传变异，但变异类型各不相同 C．若图乙为初级精母细胞，则最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常 D．图丙分裂完成产生的细胞可表示精细胞或极体，此时细胞中染色体数目与体细胞相同 解析　只有图甲和图乙所示细胞中含有染色单体，图丙所示细胞中着丝粒已分裂，图丁所示细胞中染色体没有复制，A正确；图乙表示一对同源染色体移动到了同一极，会发生个别染色体数目增加或减少的变异，图丙发生了基因突变，图丁发生了非同源染色体间的易位，B正确；若图乙为初级精母细胞，由于有一对同源染色体没有分离，所以最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常，C正确；图丙为二倍体生物进行分裂的细胞图示，其分裂完成产生的细胞只可表示体细胞，此时细胞中染色体数目是体细胞的两倍，D错误。 答案　D 10．(2025·河北石家庄模拟)某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料，进行相关实验探究，绘制出下面示意图。其中图1表示小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体)，图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题： 图1 图2 (1)图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的________段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应。 (2)图2中Ⅰ和Ⅱ两个生理过程的名称分别是__________，它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析，小鼠后代具有多样性的原因是______________________________________________(答出两点即可)。 (3)兴趣小组在探究小鼠细胞减数分裂过程时，通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料，而不用雌性小鼠卵巢作实验材料的原因是_______________________________________________(答出一点即可)。 (4)实验过程中，发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中________段(用字母表示)。 解析　(1)图1中的细胞甲处于有丝分裂后期，图2中的Ⅲ表示有丝分裂过程，细胞甲着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，同源染色体加倍，对应ef段。 (2)图2中Ⅰ过程染色体先减半，再加倍，代表减数分裂，Ⅱ过程中染色体数目恢复到正常，代表受精作用；小鼠后代具有多样性的原因是过程Ⅰ配子染色体组合多样性，其来自减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换、非同源染色体的自由组合(减数分裂Ⅰ后期)；过程Ⅱ受精过程中精子与卵细胞结合的随机性。 (3)观察减数分裂过程常选雄性动物睾丸为实验材料，而不选雌性的卵巢为实验材料，其原因是雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数；此外，在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂。 (4)亲本基因型为AaXBY与aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY，应该是其父本在减数第一次分裂后期同源染色体未分离，产生了含有XBY的雄配子所致，故在图2中的ag段。 答案　(1)ef (2)减数分裂、受精作用(顺序不能交换)　过程Ⅰ(减数分裂)形成的配子，染色体组合具有多样性；过程Ⅱ(受精过程)中，精子与卵细胞结合具有随机性 (3)睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量(或在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成，只有与精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂) (4)ag $