1、高考生物总复习之细胞增殖中可能发生的变异知识体系 提纲挈领、有效串联主要内容：一、细胞分裂过程中与遗传物质相关的变化二、可遗传变异的三大来源三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系四、减数分裂在可遗传变异中的关键作用1.1.原核细胞的二分裂原核细胞的二分裂 原核细胞没有染色体，只有裸露的DNA，在分裂前会发生DNA的复制2.2.真核细胞的分裂真核细胞的分裂（1）有丝分裂过程中染色体的变化 a.间期发生染色体的复制（包括了DNA的复制和有关蛋白质的合成）b.后期姐妹染色单体分开并分别移向细胞两极（2）减数分裂过程中染色体的变化 a.减数第一次分裂前的间期发生染色体的复制 b.减数第一次分裂的四分体时期
2、同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 c.减数第一次分裂的后期同源染色体分离 d.减数第二次分裂的后期姐妹染色单体分离（3）无丝分裂中染色体的变化 无丝分裂过程中不出现纺锤体和染色体的变化，但有DNA的复制和分离核心整合 知识内化、融会贯通一、细胞分裂过程中与遗传物质相关的变化基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适用范围适用范围所有生物真核生物真核生物机理机理基因的分子结构发生改变（碱基对的增增添、缺失或替添、缺失或替换换）自由组合（非同源染色体上非等位基因自由组合）交叉互换交叉互换（同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换）染色体结构变异染色体数目变异重复缺失倒位易易位位个别数目变
3、化成倍变化基因工程中也发生了基因重组，是人工进行的不同物种间发生的基因重组。注意：易位与交叉互换易位与交叉互换不同，交叉互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体间，属基因重组，易位发生于非同源染色体之间，属于染色体变异。与细胞分与细胞分裂的关系裂的关系可发生在所有分裂方式中只发生于减数分裂（有性生殖过程）可发生于有丝分裂或减数分裂时结果结果产生新基因，新性状产生新基因型，新性状组合不产生新基因，引起性状改变原核细胞一般只发生基因突变原核细胞一般只发生基因突变二、可遗传变异的三大来源1 1关于细胞分裂与遗传关于细胞分裂与遗传规律规律的的3 3点提示点提示2.2.关于细胞分裂与生物变异的关于细胞分裂与
4、生物变异的3 3点提示点提示3.3.关于细胞分裂过程中产生染色体数目异常细胞的关于细胞分裂过程中产生染色体数目异常细胞的3 3种原因种原因4.4.性染色体异常个体产生的原因性染色体异常个体产生的原因5.5.姐妹染色单体上出现等位基因的原因姐妹染色单体上出现等位基因的原因6.6.姐妹染色单体上出现非等位基因的原因姐妹染色单体上出现非等位基因的原因三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系1 1关于细胞分裂与遗传关于细胞分裂与遗传规律规律的的3 3点提示点提示(1)基因的分离定律发生在 ，由于 导致其上的等位基因发生分离。(2)基因的自由组合定律发生在 ，在同源染色体分离的同时，非同源染色体发生自由组合，
5、非同源染色体上的非等位基因发生自由组合。(3)有丝分裂和无丝分裂过程中不存在 。减数第一次分裂的后期减数第一次分裂的后期同源染色体的分离同源染色体的分离等位基因的分离和非等位基因的自由组合等位基因的分离和非等位基因的自由组合减数第一次分裂的后期减数第一次分裂的后期三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系2 2关于细胞分裂与生物变异的关于细胞分裂与生物变异的3 3点提示点提示(1)基因突变主要发生在 。(2)基因重组发生在 的前期或后期，前期是 ，后期是 。(3)染色体变异可以发生在 。细胞分裂的间期细胞分裂的间期减数第一次分裂减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换导致的四
6、分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换导致的非同源染色体的自由组合导致的非同源染色体的自由组合导致的特别提醒：细胞分裂的各个时期都可以发生基因突变，并不是只有间期才能够发生基因突变，只是在间期最容易发生基因突变。细胞分裂的各个时期细胞分裂的各个时期三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系3 3关于关于细胞分裂过程中细胞分裂过程中产生产生染色体数目异常细胞的染色体数目异常细胞的3 3种原因种原因(1)纺锤体形成受阻纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。(2)同源染色体不分离同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同
7、源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。(3)姐妹染色单体不分离：姐妹染色单体不分离：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未准确分配到细胞两极，导致产生的体细胞或配子异常。三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系4 4性染色体性染色体异常个体异常个体产生的原因产生的原因(1)如“XXY”个体成因:(2)如“XYY”个体成因：父方减异常，即减后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系情况 卵细胞X+精子XY情况 卵细胞XX+精子Y5 5姐妹染色单体上出现等位基因的原因姐妹染色单体上出现等位基因的原因(1)
8、一定源自基因突变：三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系(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。基因突变基因突变交叉互换交叉互换 交叉互换或基因突变交叉互换或基因突变染色体变异染色体变异若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”基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。6 6姐妹染色单体上出现姐妹染色单体上出现非非等位基因的原因等位基因的原因三、细胞分裂与可遗传变异之间的联系例：判断下图例：判断下图所示染色体上基因的来源所示染色体上基因的来源(亲代细胞基因型为亲代细胞基因型为AaBB)AaBB)交叉互换基因突变基因突变基因突变染色体变异从
9、从染色体的变化理解基因的变化染色体的变化理解基因的变化：因为基因主要存在于染色体上，基因和染色体存在平行关系。减数分裂过程中染色体会发生一系列的行为变化，所以分析染色体的行为变化，可以加深对基因变化的理解。基因的变化可以是种类、数量及所在位置的变化。四、减数分裂在可遗传变异中的关键作用 有性生殖是自然界中常见的生殖方式，发生的主要基础是细有性生殖是自然界中常见的生殖方式，发生的主要基础是细胞的减数分裂和受精作用。胞的减数分裂和受精作用。注意：基因突变可以是显性突变（aA），也可以是隐性突变（Aa）。在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，这种突变能通过
10、配子传递给下一代，如图所示。2 2基因重组基因重组 减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体上非等位基因的自由组合都能导致基因重组。基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新的表现型。如：基因型为AaBb的生物，通过减数分裂交叉互换后，产生了基因组成为aB和Ab重组型配子。3 3基因数量变化基因数量变化 在减数分裂过程中，伴随着染色体行为变化的异常，往往会引起配子中基因数目的增减。在分析基因数目变化时，应考虑变化与减数第一次分裂有关，还是与减数第二次分裂有关。如图表示减
11、数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生的配子情况4个配子中的基因数量均异常（2个配子基因数量增加，2个配子基因数量减少）如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况4个配子中2个配子基因数量正常，另2个配子中基因数量异常（1个配子基因数量增多，1个配子基因数量减少）五、总结真核细胞分裂过程中变异产生的三大原因有丝分裂和减数分裂都可发生有丝分裂和减数分裂都可发生典例分析 思悟方法、能力达成1.如图表示精原细胞进行减数分裂的过程,相关说法正确的是 A.过程中可能出现基因突变和基因重组 B.过程、都可能出现染色体数目变异 C.基因自由组合定律的实质体现在过程中 D.该精原细胞产生的
12、四个精子基因型一定不同精原细胞2.下图中分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是 A图中4种变异中能够遗传的变异是 B中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D都表示同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期3.一对表现正常的夫妇，生了一个性染色体组成为XXY的色盲男孩，产生这种现象的原因最可能是？母方减数第二次分裂姐妹染色单体分开后移向细胞一极母方减数第二次分裂姐妹染色单体分开后移向细胞一极4.基因型为AaXbXb的一只小鼠，因减数分裂中一次分裂异常产生了一个基因型为aXbXb的卵细胞，则同时
13、产生的三个极体的基因型为_。AXAXb b、AXAXb b 、a a或或A A、A A、aXaXb bX Xb b 5.现有基因型为BBb的三体玉米植株，能产生基因型为_的配子，比例为_。若染色体数异常的配子(BB、Bb)中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用，则三体抗病玉米植株(BBb)自交的子代中不抗病植株（bb）所占比例是_。1/181/18BBBB、BbBb、B B、b b1:2:2:11:2:2:16.决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见左图）。科学家
14、利用玉米染色体的特殊性进行了右图所示的研究。请回答问题：（1）8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为 。（2）右图中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_（填“能”或“不能”）发生联会。易位能（3）右图中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_，产生了基因型为_的重组型配子。（4）由于异常的9号染色体上有_作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。母本交叉互换 c wx染色体结节和片段有片段无结节ccwxwx
