内容正文:
细胞分裂中变异类型和标记染色体去向的分析
精研重难点(二)
目录
命题点(一)
细胞分裂与遗传变异的联系
命题点(二)
细胞分裂中标记染色体去向的分析
命题点(一) 细胞分裂与遗传变异的联系
[例1] (2023·湖南高考)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
[答案] B
[解析] 假设该遗传病的显性致病基因为A,非致病基因为a,一男性患者(XAY)与一正常女性(XaXa)婚配,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染色体片段交换,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,不会生出患病男孩,B符合题意;若母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变,可能生出基因型为XAY的患病男孩,C不符合题意;若该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变,也可能使其患病,D不符合题意。
[答案] C
[解析] 正常情况下,卵细胞的基因型可能为E或e;减数分裂Ⅱ异常时,姐妹染色单体形成的环状染色体互锁在一起,形成的卵细胞的基因型可能为EE、ee、OO(无相应基因);若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体之间发生片段互换,卵细胞的基因型可能是Ee,所以卵细胞基因组成最多有6种可能,A错误。若卵细胞为Ee,则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体之间发生了片段互换,次级卵母细胞产生的第二极体基因型为OO,第一极体产生的第二极体可能为E、e、Ee或OO,B错误。若卵细胞为E,且第一极体不含E,次级卵母细胞产生的第二极体为E,第一极体产生的第二极体可能为ee、e、OO,C正确。若卵细胞不含E、e,且一个第二极体为E,则第一极体最多有2种可能,为Ee或EE,D错误。
[针对训练]
1.(2022·湖北高考)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
答案:D
解析:患儿含有来自母亲的A2、A3基因,如果发生交叉互换,A2、A3基因所在的两条染色体可能是同源染色体,也可能是姐妹染色单体,则该患儿病因可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,也可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,A、B正确;不考虑同源染色体交叉互换,该患儿病因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,其病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。
2.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
答案:C
解析:①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,会导致形成的两个次级精母细胞中一个染色体数目正常,另一个数目异常,染色体数目正常的次级精母细胞形成两个正常配子,另一个次级精母细胞形成两个异常配子,则②经减数分裂形成的配子有一半正常,B正确; 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,理论上可通过光学显微镜观察到这两种变化,D正确。
3.克氏综合征是指男性多了一条或多条X染色体。某患者的性染色体组成为X