14 必修1 专题五 第3讲 细胞分裂相关知识的整合与应用-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（浙科版）

必修1　分子与细胞 专题五　细胞的生命历程 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 精读课本 盘点基础知识 一、细胞分裂与可遗传变异的关系 (一)细胞分裂与基因突变 1．发生时期 基因突变主要发生在细胞分裂间期的__期DNA复制过程中。 2．发生原因 DNA复制过程中，基因内部的脱氧核苷酸的________________发生了局部改变从而改变了遗传信息。 S 数量、顺序、种类 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 3．变异图像 此时可导致姐妹染色单体上含有一对____基因，这种突变能通过配子传递给下一代，突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可能发生隐性突变，也可能发生显性突变，通过突变产生等位基因。 4．所属分裂 基因突变即可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂前的间期。 等位 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 5．基因突变对子细胞种类的影响 基因突变可以改变子细胞的种类，以基因型为AABb的细胞为例： 分裂类型 未变异子细胞类型 基因突变举例 变异后子细胞类型 有丝分裂 AABb、AABb A→a __________________ 减数分裂 AB、AB、Ab、Ab A→a ___________________ AaBb、AABb AB、AB、Ab、ab 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 (二)细胞分裂与基因重组 1．发生时期 基因重组可发生在________________________。 2．发生前提 发生基因重组的前体条件是必须要有____________的等位基因。 3．发生原因 同源染色体的______________________和______________________即可使非等位基因发生重新组合，从而导致基因重组。 减数第一次分裂前期和后期 2对或2对以上 非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体的自由组合 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 4．变异类型 (1)自由组合型：减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(必定发生)。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 (2)交叉互换型：减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组(往往发生)。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 5．所属分裂 在细胞分裂过程中，自由组合型的基因重组只能发生在__________________。交叉互换型的基因重组往往发生在__________________，但实验证据表明交换也可发生在有丝分裂中，这称为体细胞交换，只是交换率比减数分裂低。 减数第一次分裂后期 减数第一次分裂前期 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 6．姐妹染色单体上(或分开后形成的子染色体上)存在等位基因的原因分析 (1)若为有丝分裂(如图1)，则为________。 (2)若为减数分裂(如图2)，则可能是__________________，需要再结合个体的基因型和基因个数进行判断。 图1　 　　图2 基因突变 交叉互换或基因突变 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 (三)细胞分裂与染色体畸变 1．发生时期 细胞分裂任意时期皆可发生染色体畸变。 2．发生原因 在内外因素的作用下，染色体的结构改变可发生在细胞分裂的任意时期，而染色体数目变异则发生在细胞分裂的后期染色体分离的过程中。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 3．变异类型 (1)染色体结构变异(常见类型) 倒位 易位 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 (2)染色体数目变异 ①同源染色体未分离：减数第一次分裂后期，A、a所在的同源染色体未分离，最终产生的配子全部异常。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 ②姐妹染色单体未分开：a、a所在的姐妹染色单体未分开，如果发生在有丝分裂后期，则产生的两个子细胞全部异常；如果发生在减数第二次分裂后期，则最终产生的配子正常和异常各占一半。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 二、DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合 1．有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析 有丝分裂过程中DNA复制____，细胞分裂____，下图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。 由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是______(以体细胞染色体数为2n为例)。 一次 一次 0～2n 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 2．减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析 在减数分裂过程中，DNA复制____，细胞连续分裂____。下图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。 由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。 一次 两次 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 内化知识 突破重点难点 一、细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 例1　(2024·浙江1月选考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　) 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 A．图甲发生了①至③区段的倒位 B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换 C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 [解析]　由图甲中倒位的染色体可看出含有bcd的片段发生倒位，所以断裂部位为①和④，①和④区段发生倒位，A错误；图乙中存在四条染色单体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，由图看出交叉点在Ⅱ和Ⅳ之间，B错误；该精原细胞由于发生倒位和交叉互换，得到的精子为ABCDE、adcbe、ABcda和ebCDE或ABCDE、adcbe、ABbe和adcCDE，ABcda和ebCDE或ABbe和adcCDE均存在染色体片段缺失，C正确；只有ABCDE和adcbe染色体片段完整，配子可育，D错误。 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 二、减数分裂产生配子的种类和来源 原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况(以AaBb为例)，分析产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。 (一)基因型为AaBb的一个精原细胞，减数分裂可产生的精子的种类可能有哪几种？ 1．当两对等位基因位于两对同源染色体上，并且不发生交叉互换时，则只能产生2种配子，分别是AB、ab或Ab、aB；当两对等位基因位于两对同源染色体上，并且发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB。 2．当两对等位基因连锁在一对同源染色体上，并且A与B 连锁，a与b连锁，不发生交叉互换时，则只能产生2种配子，分别是AB、ab；发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 3．当两对等位基因连锁在一对同源染色体上，并且A与b 连锁，a与B连锁，不发生交叉互换时，则只能产生2种配子，分别是aB、Ab；发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 (二)基因型为AaBb的一个雄性个体，减数分裂可产生的精子的种类可能有哪几种？ 1．当两对等位基因位于两对同源染色体上，并且不发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB，比例为1∶1∶1∶1；当两对等位基因位于两对同源染色体上，并且发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB，比例为1∶1∶1∶1；如果AaBb的个体自交则后代的表型的比例为9∶3∶3∶1。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 2．当两对等位基因连锁在一对同源染色体上，并且A与B 连锁，a与b连锁，不发生交叉互换时，则只能产生2种配子，分别是AB、ab，比例为1∶1，如果AaBb的个体自交，其后代的基因型及比例为1/4AABB∶2/4AaBb∶1/4aabb。发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB，若交换率(交换率——指重组配子数占总配子数的百分率)为20%，则配子的种类的比例为AB∶ab∶Ab∶aB＝40%∶40%∶10%∶10%。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 3．当两对等位基因连锁在一对同源染色体上，并且A与b 连锁，a与B连锁，不发生交叉互换时，则只能产生2种配子，分别是aB、Ab，比例为1∶1，如果AaBb的个体自交，其后代的基因型的比例为1/4AAbb∶2/4AaBb∶1/4aaBB。发生交叉互换时，则能产生4种配子，分别是AB、ab、Ab、aB，若交换率(交换率——指重组配子数占总配子数的百分率)为20%，则配子的种类的比例为AB∶ab∶Ab∶aB＝10%∶10%∶40%∶40%。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 例2　(2021·辽宁选择性考试)基因型为AaBb的雄果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(　　) A．1/2　 　B．1/4　 　C．1/8　 　D．1/16 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 [解析]　该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)和AaBb(A和b在同一条染色体上)，进行减数分裂的子细胞中只有Aabb和AaBb(A和b在同一条染色体上)精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞，则概率为1/2×1/2＝1/4，B正确，A、C、D错误。 三、XXY与XYY异常个体成因分析及其产生配子的种类与比例 1．XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 2．XXY异常个体减数分裂产生配子的种类及比例 已知性染色体组成为XXY的三体果蝇为雌性，能正常繁殖后代，假设减数第一次分裂前期3条性染色体任意两者配对概率相等，则某三体雌果蝇(XXY)产生的配子类型及比例为XX∶XY∶X∶Y＝1∶2∶2∶1(只考虑性染色体类型)。 XXY的雌果蝇性染色体分布 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 XXY的雌果蝇产生配子的情况 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 例3　已知果蝇的刚毛和截毛这对相对性状是由X和Y染色体上一对等位基因控制的，刚毛(E)对截毛(e)为显性。现有一只染色体组成为XXY的截毛果蝇，分析其变异的原因时发现，只可能是由某亲本形成配子时，在减数第二次分裂中染色体分配异常造成的。那么，其双亲的基因型是(　　) A．XeXe　XEYe　　 B．XEXe　XEYe C．XEXe　XeYe D．XeXe　XeYE √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 [解析]　由题意可知，染色体组成为XXY的截毛果蝇的基因型为XeXeYe，由于产生该个体的原因只可能是某亲本形成配子时，在减数第二次分裂中染色体分配异常造成。如果亲本雌性是XeXe，可以是其减数第一次分裂异常，产生XeXe的卵细胞与Ye 的精子结合产生；如果亲本雄性是XeYe，可以是其减数第一次分裂异常，产生XeYe的精子与Xe的卵细胞结合产生；综上所述，两个亲本的基因型为XEXe、XEYe，B符合题意。 四、姬姆萨染料染色实验分析 1．有5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)，其在结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷类似，能够代替后者与腺嘌呤脱氧核苷配对，掺入新合成的一条DNA链中。 2．当DNA分子的2条脱氧核苷酸链含BrdU时，用姬姆萨染料染色，染色(单)体着色很浅(浅蓝色)，与含母链的着色(深蓝色)明显不同，因此就出现了色差染色体。 姐妹染色单体出现色差示意图 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 讨论：某植物一个根尖分生区细胞(2N＝20)，放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷的培养液中进行培养，在第一次分裂中期的每个细胞中含BrdU的染色体有20条，染色后表现为深蓝色；第一次分裂后期每个细胞中含BrdU的染色体有40条，染色后表现为深蓝色。在第二次分裂中期的每个细胞中含BrdU的染色体有20条，染色后表现为每条染色体的一条单体深蓝色、一条单体浅蓝色；第二次分裂后期每个细胞中含BrdU的染色体有40条，染色后表现为20条染色体深蓝色、20条染色体浅蓝色；第二次细胞分裂结束后每个细胞中含BrdU的染色体有20条，染色后表现为浅蓝色的染色体有0～20条；分裂产生的所有子细胞的染色体中深蓝色的占50%，含有浅蓝色染色体的细胞至少有2个。 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 3．方法总结——“四步法”解决细胞分裂中的染色体标记问题 第一步 画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记 第二步 画出复制一次，分裂一次的子代细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示 第三步 再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况 第四步 若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，姐妹染色单体分开的局面，进而推测子细胞染色体的情况 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 例4　(2024·浙江联盟学校第一学期仿真模拟)将雄果蝇(2n＝8)的一个精原细胞(细胞中所有染色体都含32P标记)放在不含32P标记的培养基中培养，其连续分裂两次后产生子细胞。该过程中没有发生其他变异。下列关于分裂过程中细胞的叙述，正确的是(　　) A．形成的子细胞中没有姐妹染色单体　 B．子细胞中每条染色体都含有32P标记 C．次级精母细胞中每条染色体都含有32P标记 D．初级精母细胞中不是每条染色单体都含有32P标记 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 [解析]　若先进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，形成的子细胞含有姐妹染色单体，A错误；该精原细胞每条DNA双链均含有标记，若进行有丝分裂，经过第一次分裂，每条DNA的一条单链含有标记，一条没有标记，每条染色体都含有标记，经过第二次DNA复制，前期的每条染色体中一条DNA含有标记，另一条没有标记，则着丝粒分裂后，一半的染色体含有标记，另一半没有，因此经过两次分裂，并非子细胞中每条染色体都含有32P标记，B错误；出现次级精母细胞，说明两次分裂为减数第一次分裂和减数第二次分裂，则只经过一次DNA复制，因此染色体上每条DNA的一条链含有标记，另一条链没有，则次级精母细胞中每条染色体都含有标记，C正确；DNA分子的复制是半保留复制，一个DNA分子在细胞分裂间期复制形成的两个DNA分子都含有一条母链和一条子链，这两条DNA分子存在于由着丝粒连接的两条染色单体上，若两次分裂分别为减数第一次分裂和减数第二次分裂，初级精母细胞中每条染色体中每条单体中都含有32P，D错误。 例5　(2024·浙江1月选考)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养，3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是(　　) A．深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 [解析]　大肠杆菌内亲代DNA分子双链均无3H标记，第一次有丝分裂结束DNA分子双链一条有3H标记，一条无3H标记，第二次有丝分裂DNA复制时如图所示，①DNA分子双链一条有3H标记，一条无3H标记，②DNA分子双链两条均有3H标记，③DNA分子双链一条有3H标记，一条无3H标记，结合题干中双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色，①为浅色，②为深色，③为浅色，B符合题意。 考向1　围绕细胞分裂与基因突变关系，考查科学思维素养 1．(2024·浙江省名校协作体高三开学联考)如图是基因型为AaBb的某哺乳动物减数分裂过程中形成的一个细胞。下列叙述正确的是(　　) A．该细胞发生了基因突变或交叉互换，导致了A和a基因 重组 B．图示细胞的分裂过程中，A和a的分离既发生在MⅠ，也 发生在MⅡ C．若该细胞发生的是隐性突变，则该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和Ab D．图示细胞中含4套遗传信息，此细胞分裂结束后能产生4个精细胞或一个卵细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 延伸迁移 实现融会贯通 √ 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 B　[图示一条染色体的姐妹染色单体分别含有A和a基因，说明该细胞发生了基因突变或交叉互换(互换)，但实现的不是A和a的基因重组，应是A/a控制的性状与控制其他性状的基因之间的重组，A错误；该哺乳动物基因型是AaBb，在MⅠ后期随同源染色体分开发生A和a的分离，且图示细胞的分裂过程中，一条染色体的姐妹染色单体分别含有A和a基因，在MⅡ也会发生两者的分离，即A和a的分离既发生在MⅠ，也发生在MⅡ，B正确；若该细胞发生的是隐性突变，即A→a，则该细胞上半部分基因型是AaBB，下半部分为aabb，则产生的配子基因型为AB、aB、ab和ab，C错误；图示细胞同源染色体分离，细胞处于减数第一次分裂后期，此时细胞质均等分裂，说明是雄性动物，则其分裂结束不可能产生卵细胞，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 2．甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 A．甲、乙、丙图示细胞中都含同源染色体，有8条染色单体出现 B．在乙、丙、丁图示细胞中，仅乙为有丝分裂且含4个染色体组 C．甲、丙图示细胞含有2个染色体组，丁图细胞为次级精母细胞 D．甲图所示两姐妹染色单体携带的基因不同，原因可能是发生过基因突变或交叉互换 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 B　[甲、乙、丙图示细胞中都含同源染色体，但乙图中无染色单体，A错误；乙、丙、丁图示细胞中，乙为有丝分裂后期，含4个染色体组，丙为减数第一次分裂后期，含2个染色体组，丁为减数第二次分裂中期，含1个染色体组，B正确；由丙图细胞质不均等分裂可判断该动物为雌性，丁图为第一极体或次级卵母细胞，C错误；甲图所示两姐妹染色单体携带的基因不同，说明该细胞发生过基因突变，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向2　围绕细胞分裂与基因重组关系，考查科学思维素养 3．(2023·山东等级考)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是(　　) A．卵细胞基因组成最多有5种可能 B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能 D．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3种可能 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 C　[正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、E、e、O(表示没有相应的基因)，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可能是Ee，故卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，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发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为O，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、O，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，第一极体产生的两个第二极体为e、e或ee、O，最多有4种可能，C正确；若卵细胞不含E、e，则卵细胞基因组成是O，且一个第二极体为E，则这个第二极体是由第一极体产生的且第一极体的减数分裂Ⅱ不发生E或e所在的位置随机交换，若不发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体只能是Ee，故第一极体的基因组成为EE或Ee，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 4．(2023·嘉兴检测)若1个基因型为AaBb的精原细胞经细胞分裂产生1000个精子，其中50个精子的基因型为aB，假设细胞分裂过程中没有发生基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是(　　) A．基因A与基因B是非同源染色体上的非等位基因 B．有5%的初级精母细胞发生了交叉互换 C．染色体交叉互换中必然发生染色体的断裂 D．在整个过程中DNA聚合酶与基因A所在模板链结合18次 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 C　[如果基因A与基因B是非同源染色体上的非等位基因，那么正常情况下产生精子基因型为aB的数量为250个，即使发生交叉互换，仍然为250个，所以基因A与基因B是同源染色体上的非等位基因，A错误；基因A与基因B是同源染色体上的非等位基因，且a与b在同一条染色体上，1个发生交叉互换的初级精母细胞才能产生AB、Ab、aB、ab四个精子，50个初级精母细胞发生了交叉互换，250个初级精母细胞产生1000个精子，发生交叉互换的初级精母细胞占比为50/250＝20%，B错误；交叉互换是指同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段，必然发生染色体的断裂，C正确；在整个过程中DNA复制次数远远超过18次，DNA聚合酶与基因A所在模板链结合远大于18次，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向3　围绕细胞分裂与染色体畸变关系，考查科学思维素养 5．(2022·重庆选择性考试)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄 且是血友病a基因携带者(XAXa)，需进行遗传筛查。不考虑基 因突变，下列推断正确的是(　　) A．若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定 是24 B．若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定 是23 C．若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病 D．若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 D　[若在减数第一次分裂后期时，某对同源染色体没有分离，第一极体有24条染色体，次级卵母细胞有22条染色体，则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22，A错误；人类的染色体2N＝46，若第一极体的染色体数目为23，则次级卵母细胞染色体数目一定是23，如果次级卵母细胞在减数第二次分裂时任意一条染色体的姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极，则卵细胞染色体数目可能为22或24，B错误；若减数分裂正常，由于之前的交叉互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因，故第二极体X染色体有1个a基因，卵细胞中也可能是XA基因，则所生男孩可能不患病，C错误；若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中有两个a基因，卵细胞中也会携带a基因，则所生男孩一定患病，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 6．(2022·湖北选择性考试)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 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 D　[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。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向4　围绕DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况，考查科学思维素养 7．(2021·浙江6月选考)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　) A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体为1/4 D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 C　[正常的DNA复制1次，2个子代DNA均只有一条链含有BrdU，染色后为深蓝色；正常的DNA复制2次，每个着丝粒上2个DNA一个是杂合DNA，一个是双新链DNA，正常的DNA复制3次，8个DNA中有2个杂合DNA，8条染色单体，4条染色体。2个杂合DNA，位于2条染色体上的染色单体中，故着色不同的染色体占1/2；根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，DNA由于半保留复制，后代总是含有杂合DNA，所以还能观察到深蓝色的染色单体。] 1 2 3 4 5 6 7 8 8．(2021·浙江1月选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 A．细胞①形成过程中没有发生基因重组 B．细胞②中最多有两条染色体含有32P C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等 D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 课时分层作业 延伸迁移 第3讲　细胞分裂相关知识的整合与应用 D　[题干图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制的特点，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P，该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上，)，但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体 1 2 3 4 5 6 7 8 含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 $$