内容正文:
主题串讲2 细胞分裂与遗传、变异的联系
精练真题·明考情
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
解析:选B 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。
2.(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
解析:选B 乙细胞无同源染色体,且此时着丝粒分裂,可确定乙细胞处于减数第二次分裂后期;甲细胞含有同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道面上,可确定甲细胞处于有丝分裂中期,A正确。甲细胞具有两个染色体组且每条染色体具有两个染色单体,每个染色体组含有4个DNA分子,而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子,B错误。根据A、a基因的数目,可确定甲细胞发生了基因突变,若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞,C正确。乙细胞处于减数第二次分裂后期,此前减数第一次分裂时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上,可确定乙细胞发生了染色体片段易位,D正确。
3.(2021·河北高考)图中①②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③
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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:选C 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,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,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。
/把脉考情/
细胞分裂与遗传、变异的联系是高考中的高频考点。常借助细胞分裂模式图考查减数分裂的特点及其变异导致配子形成的多样性问题。此类题目综合性较强,是考生的易失分点。解答此类题目要求考生具备较高的信息获取、建模与析模、逻辑推理等科学思维素养。
系统知识·融会通
1.生物变异在不同分裂方式中发生的原因
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[微提醒]
①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”的基因如A与B(b),则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
②若发生互换使姐妹染色单体上含等位基因,则等位基因的分离在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期都能发生。
2.根据配子类型判断变异原因
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或互换:
[应用建模]—————————————————
[典例] (2023·青岛一模)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XXY,且该患者患有色盲,