高考总复习 细胞分裂与遗传变异的关系
编稿：宋辰霞 审稿：闫敏敏
【考纲要求】
１.理解细胞有丝分裂与减数分裂的过程 ２.掌握可遗传变异的类型，理解其发生时期 ３.理解细胞分裂与遗传的关系 ４.重点掌握细胞分裂与变异的关系 【考点梳理】
要点一、可遗传变异的类型
可遗传变异指的是遗传物质改变引起的变异。
1.基因重组
（１）概念：通常是指控制不同性状的非等位基因的重新组合 （２）产生原因：
①非同源染色体上的非等位基因自由组合 发生时期：减数第一次分裂后期 结果：产生多种类型的配子。
如上图：由于非同源染色体上的非等位基因的自由组合，产生了４种配子。
②同源染色体（四分体）的非姐妹染色单体交叉互换 发生时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）
结果：在非同源染色体上非等位基因自由组合的基础上，使配子更具有多样性。
产生配子
要点诠释：我们一般讲的基因重组的原因就是上面阐述的两个，需要注意的是基因工程即转基因技术的原理也是基因重组，它是不同种生物间基因的重新组合。
2.基因突变
（１）基因突变的概念：DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因结构的改变 （２）结果：产生等位基因 （３）诱发基因突变的因素：
物理因素：各种射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸盐、秋水仙素等 生物因素：各种病毒和某些细菌
（４）发生时期：最易发生基因突变的时间为ＤＮＡ复制时
DNA复制过程是外界诱变因素起作用的有利时机，有丝分裂和减数分裂的间期进行ＤＮＡ复制时均
可发生基因突变。
3.染色体变异（畸变） （１）染色体结构变异 类型：
缺失某片段（缺失） 增加某片段（重复） 倒位
易位
注意：易位是非同源染色体之间交换部分片段，属染色体结构变异，而同源染色体的非姐妹染色体间的交叉互换则属于基因重组。
病例：猫叫综合征患者5染色体部分缺失
发生时期：有丝分裂或减数分裂时，间期染色体复制时易发生染色体结构变异。 （２）染色体数目变异
①非整倍体变异：个别染色体的增加或减少 发生时期：有丝分裂或减数分裂时 病例：２１三体综合征 病因：
减Ⅰ时同源染色体（两条２１染色体） 或 减Ⅱ时２１染色体的姐妹染色单体分开后 未分离 未被分到两个细胞中 ②整倍体变异：染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。 发生时期：有丝分裂或减数分裂时
原因：有丝分裂过的后期，染色体数目加倍，但未被分到两个细胞中可产生多倍体（可用秋水仙素或低温处理达到此效果）
减数第一次分裂后期同源染色体未正常分离或减数第二次分裂后期加倍后的染色体未正常分到两个细胞中均会形成的异常配子，这样的异常配子与正常配子结合产生受精卵，该受精卵发育而成的个体的染色体数目可能会成倍地增加或减少。
要点二、总结细胞分裂与变异的关系 1.有丝分裂与变异的关系
有丝分裂过程可能发生的变异及其发生时期（如下图）：
间期：基因突变、染色体结构变异 后期：染色体数目变异
２.减数分裂与变异的关系
减数分裂过程可能发生的变异及其发生时期（如下图）：
间期：基因突变、染色体结构变异
减Ⅰ前期：基因重组
减Ⅰ后期：基因重组、染色体数目变异
减Ⅱ后期：染色体数目变异
３. 总结：
有丝分裂可发生的变异：基因突变、染色体变异
减数分裂可发生的变异：基因突变、染色体变异、基因重组 注意：基因重组只发生在减数第一次分裂（前期和后期）时。 要点三、细胞分裂与遗传的关系： １.有丝分裂
产生体细胞 ：DNA复制一次，细胞分裂一次，形成的两个子细胞的染色体数目及遗传物质与亲代细胞完全一致，保持了亲子代细胞之间遗传性状的稳定性。
２.减数分裂
（１）减数分裂产生有性生殖细胞 ：DNA复制一次，细胞连续分裂两次，最后形成的精子或卵细胞与亲代细胞相比，染色体数目减半。经过受精作用，精子和卵细胞结合形成受精卵，其染色体的数目与亲本体细胞中的染色体数目一致，保持了亲子代之间染色体数目的恒定。
（２）基因分离定律和自由组合定律所描述的基因行为均发生在减数分裂形成配子的过程中，减数分裂是研究生物遗传的细胞学基础。
分离定律的实质：减数第一次分裂后期同源染色体上的等位基因分离
自由组合定律的实质：减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合 【典型例题】
类型一、细胞分裂与变异的关系
【高清课堂：细胞分裂与遗传变异的关系 Ｐ６】00:10:33－00:15:54
例1．下图为某动物体内三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是（ ）
A．该雄性动物每个染色体组中有4条染色体 B．甲、乙两个细胞不可能来自同一器官 C．甲、丙所处分裂过程可发生基因重组 D．乙、丙两个细胞均含有同源染色体 【答案】Ｄ
【解析】图中甲细胞处于减数第二次分裂后期，乙细胞处于有丝分裂后期，丙细胞处于减数第一次分裂后期。Ｄ项正确：有丝分裂和减数第一次分裂过程中细胞中均有同源染色体；Ａ项错误：丙图的细胞为均等分裂，只能为初级精母细胞，所以该动物为雄性，但该动物细胞中有４条染色体，两个染色体组，每个染色
体组中应有２条染色体；Ｂ项错误：精巢中的精原细胞既要进行减数分裂产生精子，又要进行有丝分裂补充精原细胞的数目，所以甲乙两细胞可能来自于同一器官——精巢；Ｃ项错误：丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，会发生基因重组，但甲细胞中不可发生基因重组。
【总结升华】此题是一道综合题，较全面的考查了细胞分裂及其与变异的关系。 举一反三：
【高清课堂：细胞分裂与遗传变异的关系 Ｐ８】00:18:39－00:21:17
【变式1】下图中的甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是（ ）
A．甲图是染色体结构变异中的易位 B．乙图表示生殖过程中的基因重组 C．丙图是染色体结构变异中的重复 D．丁图表示的是染色体的数量变异 【答案】Ｄ
【解析】甲乙丙均为染色体结构变异：甲图为缺失，乙图为易位（大染色体的ａｂｃ段与小染色体的ｎｏｐ段发生了交换），丙图为倒位；丁图为染色体数目变异
例2．下图为动物细胞进行减数分裂的某个阶段的模式图，此时细胞内（ ）
A．已经发生了染色体结构变异 B．因交叉互换发生了基因重组 C．姐妹染色单体排列在细胞中央
高中生物45总复习：细胞分裂与遗传变异的关系-知识讲解
