第1篇 专题2 高考热点1 细胞分裂与遗传变异的联系（word教参）-【创新教程】2025年高考生物大二轮专题增分方案（单选）

细胞分裂与遗传变异的联系 1．细胞分裂过程中变异类型的推断和实验探究 [例1]　(2023·山东卷，6)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 [解析]　题中介绍的变异发生在减数分裂Ⅱ，且交换的部分大小可不相等，位置随机，因此有如下几种情况需要考虑：1.减数分裂Ⅰ是否发生互换，若没有互换则得到和两种减数分裂Ⅱ的细胞，若有互换则得到一种减数分裂Ⅱ的细胞；2.减数分裂Ⅱ是否发生导致E或e位置改变的交换，若不导致位置的改变则得到两种子细胞，若导致位置的改变则得到四种子细胞；3.四个子细胞中有一个随机成为卵细胞，另外三个成为第二极体。以下为其中三种可能的分裂过程： 根据以上分析，卵细胞的基因组成有E、e、EE、ee、Ee和O 6种可能，A错误；若卵细胞为Ee，说明减数分裂Ⅰ发生过互换，则次级卵母细胞产生的第二极体为O，第一极体为Ee，第一极体产生的第二极体为E、e或Ee、O，B错误；若卵细胞为E且第一极体不含E，说明减数分裂Ⅰ时没有发生互换，次级卵母细胞为EE，第一极体为ee，则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为e、e或ee、O，即第二极体最多有4种可能，C正确；若卵细胞不含E、e，则次级卵母细胞产生的第二极体为EE、Ee或ee，“一个第二极体为E”说明该第二极体必为第一极体产生的第二极体，进而说明产生该第二极体的第一极体为EE或Ee，只有2种可能，D错误。 [答案]　C 2．染色体异常个体的成因分析 (1)XXX成因 [例2]　(2024·山东菏泽模拟)一对表型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩(已知血友病为伴X隐性遗传病)，且该对夫妇只有一方在形成配子时发生异常。结合下图分析该男孩的病因，下列叙述错误的是(　　) A．若男孩的病因与图甲有关且双亲未发生基因突变，其性染色体组成可能为XXY B．若男孩的病因与图乙有关且双亲未发生基因突变，其性染色体组成可能是XYY C．若男孩的病因与图丙有关，其母亲可能发生了基因突变，其性染色体组成为XXY D．若男孩的病因与图丁有关且双亲未发生基因突变，其性染色体组成为XXY [解析]　若控制血友病的基因由(A、a)控制，母亲的基因型为XAXa，父亲的基因型为XAY，图甲表示父亲在MⅠ后期同源染色体未分离，会产生XAY的配子，所以无法产生血友病的男孩，A错误；若男孩的病因与图乙有关，其父亲在MⅡ后期两条Y染色体移向了同一极，从而形成YY的精子，再结合母亲产生的Xa的卵细胞，就可以得到基因型为XaYY的患血友病的男孩，B正确；若男孩的病因与图丙有关，其母亲在MⅠ后期同源染色体未分离，则产生XAXa的卵细胞，要生出患血友病的男孩，母亲可能发生了基因突变，产生了XaXa的卵细胞，与正常精子Y结合，形成XaXaY的患血友病的男孩，C正确；若男孩的病因与图丁有关，其母亲在MⅡ后期两条X染色体移向了同一极，产生了XaXa的卵细胞，其性染色体组成为XaXaY，D正确。 [答案]　A 3．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： [例3]　(2024·四川雅安模拟)果蝇的灰身基因(B)对黑身基因(b)为显性，位于常染色体上；红眼基因(W)对白眼基因(w)为显性，位于X染色体上。用杂合灰身红眼雄果蝇与黑身白眼雌果蝇进行杂交实验，下列分析错误的是(　　) A．若该雄果蝇产生了一个BbXW的精子，与其同时产生的三个精子为BXW、bY、Y B．BbXW精子产生的原因是减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离 C．若子代出现白眼雌果蝇，可能是红眼基因所在染色体片段缺失导致 D．子代灰身与黑身果蝇数量相当，其实质是减数分裂时等位基因分离 [解析]　杂合灰身红眼雄果蝇的基因型是BbXWY，若该雄果蝇产生了一个BbXW的精子，与其同时产生的三个精子为BbXW、Y、Y，A错误；Bb为同源染色体，BbXW精子产生的原因是减数分裂Ⅰ时同源染色体Bb未分离，移向细胞的同一极，B正确；杂合灰身红眼雄果蝇的基因型是BbXWY，黑身白眼雌果蝇的基因型为bbXwXw，二者进行杂交，在正常情况下，子代的基因型为BbXWXw、BbXwY、bbXWXw、bbXwY，若子代出现白眼雌果蝇(XOXw)，可能是红眼基因所在染色体片段缺失导致，C正确；亲本关于体色的基因型为Bb×bb，子代灰身(Bb)与黑身(bb)果蝇数量相当，其实质是减数分裂时等位基因分离，D正确。 [答案]　A 4．细胞分裂中标记染色体去向的分析方法 (1)若两次都是有丝分裂 (注：表示被3H标记的DNA链；表示没有被3H标记的DNA链) (2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ [例4]　(2024·浙江卷6月，18)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　　) A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P [解析]　图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上均有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，4个染色单体，其中有2个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 [答案]　C 1．(2024·贵州贵阳模拟)某同学绘制了一基因型为BbXDY的果蝇(2N＝8)体内某细胞分裂的局部示意图(如图)，下列相关叙述错误的是(　　) A．由图示推测该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等缢裂 B．该细胞未绘制的另一极应含有2对同源染色体，8个DNA分子 C．该细胞经过分裂最多能得到4种配子 D．该细胞可能发生了基因突变 解析：B　[由于图示细胞来自于基因型为BbXDY的雄果蝇，且绘制出的该细胞的一极有染色单体，可推测其处于减数分裂Ⅰ后期，为初级精母细胞，细胞质均等缢裂，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，则细胞的每一极都不含同源染色体，B错误；若图示染色体上的B和b是基因突变形成的，则另一极细胞只含B基因或只含b基因，因此形成的配子为BXD、bXD、BY(或bY)，若图示染色体上的B和b是互换形成的，则形成的子细胞为BXD、bXD、BY、bY，故该细胞经过分裂能得到3种配子(发生的是基因突变)或4种配子(发生的是染色体互换)，CD正确。] 2．(2024·浙江宁波高三模拟)超雄综合征是一种性染色体数目异常(XYY)的疾病。现有一对表现正常的夫妇生了一个患超雄综合征且红绿色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44＋XYY(不考虑基因突变)。下列叙述正确的是(　　) A．该男孩体细胞内含有三个染色体组 B．仅考虑染色体组成，理论上，该男孩可产生4种类型的精子 C．该男孩色盲的原因是母亲的卵原细胞在减数分裂时姐妹染色单体未正常分离 D．该男孩染色体异常的原因是父亲的精原细胞在减数分裂时同源染色体未正常分离 解析：B　[该男孩的染色体组成为44＋XYY，体细胞内含有47条染色体，只是细胞内多了一条Y染色体，并没有多一个染色体组，故体细胞内含两个染色体组，A错误；该男孩患超雄综合征且红绿色盲，基因型为XbYY，减数分裂时三条性染色体随机分离，因此会形成Xb、YY、XbY、Y的配子类型，即精子的染色体组成为22＋Xb、22＋YY、22＋XbY、22＋Y，共4种类型，B正确；该夫妇表型正常，生了一个患超雄综合征且红绿色盲的男孩，则该夫妇的基因型为XBXb、XBY，男孩出现色盲的原因是母亲减数分裂形成了含有Xb的卵细胞，与含YY的异常精子(父方的精原细胞减数第二次分裂时两条Y染色体没有分离)结合形成了XbYY，并非母亲的卵原细胞在减数分裂时姐妹染色单体未正常分离，CD错误。] 3．(2024·山东烟台模拟)单亲二体(UPD)是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。若两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，则称为单亲同二体(UPiD)；若其来自同一亲本的两条同源染色体，则称为单亲异二体(UPhD)。UPD的发生一般与异常配子的形成有关。异常配子与正常配子受精结合形成三体合子，此后，卵裂过程中若丢失其中一条染色体就可能形成UPD。下列说法错误的是(　　) A．UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病 B．UPD的种类一般与三体合子卵裂过程中丢失哪条染色体有关 C．UPhD的发生与减数分裂Ⅰ期同源染色体不分离形成的二体配子有关 D．三体合子在卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子才会导致UPD 解析：B　[根据题意，单亲二体(UPD)是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本，包括两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体或来自同一亲本的两条同源染色体，因此UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病，A正确；单亲二体(UPD)包括单亲同二体(UPiD)和单亲异二体(UPhD)，如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，即减数第二次分裂的后期异常，同一染色体的着丝粒分裂后，两条单体形成的染色体移向一极，则称为单亲同二体(UPiD)；如果其来自同一亲本的两条同源染色体；即减数第一次分裂的后期异常，导致同源染色体移向一极，则称为单亲异二体(UPhD)，所以UPD的种类一般与异常配子形成的时期有关，B错误，C正确；单亲二体(UPD)是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。异常配子与正常配子受精结合形成三体合子，三体合子卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD，D正确。] 4．(2024·江苏盐城模拟)用15N标记某基因型为AaXbY的动物精原细胞甲(2n＝10)的所有DNA双链，将甲放在不含15N的培养基中进行培养，发现了一个含XY的异常精子，若无其他变异发生，则下列叙述不正确的有(　　) A．与异常精子同时产生的另外三个精子的基因型可能是aXbY、A、a B．产生该异常精子的初级精母细胞中被标记的染色体不会多于10条 C．产生该异常精子的次级精母细胞中被标记的核DNA分子最多有12个 D．若在某初级精母细胞中发现含15N的DNA分子占一半，说明甲至少进行了一次有丝分裂 解析：A　[A和a位于常染色体上，b位于X染色体上，减数第一次分裂后期基因自由组合，异常精子中同时含有X染色体和Y染色体，是减数第一次分裂后期同源染色体没有分离移向细胞的同一极造成的，故与异常精子同时产生的另外三个精子的基因型可能是AXbY、a、a或者aXbY、A、A，A错误；初级精母细胞中染色体与体细胞中染色体数目相同，即10条，故产生该异常精子的初级精母细胞中被标记的染色体不会多于10条，B正确；正常情况下，次级精母细胞中核DNA为10个，产生该异常精子的次级精母细胞多了一条染色体，故被标记的核DNA分子最多有12个，C正确；根据DNA的半保留复制特点可知，甲进行一次有丝分裂，此时所有的DNA分子都含有15N和14N，再进行一次复制形成的初级精母细胞中发现含15N的DNA分子占一半，D正确。] 5．(2024·浙江台州模拟)用32P标记果蝇(2n＝8)某精原细胞中染色体上的全部DNA，其中一对同源染色体上有基因D、d和E、e，现给此精原细胞提供不含32P的原料让其连续进行两次分裂，产生4个子细胞。下列叙述错误的是(　　) A．若每个子细胞的DNA均含32P，则子细胞是精细胞 B．若每个子细胞中均含8条染色体，则各子细胞中均含2个D基因 C．如图所示的细胞可能发生了基因重组、基因突变和染色体畸变 D．如图所示时期的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条 解析：B　[连续进行两次分裂，产生4个子细胞，若每个子细胞的DNA均含32P可确定为减数分裂，图中为减数分裂Ⅱ后期，则子细胞是精细胞，A正确；若4个子细胞中均含8条染色体，则精原细胞进行的是有丝分裂，子细胞中基因与亲代相同，根据题意亲代一对同源染色体上有基因D、d和E、e，可知正常情况下子细胞中均含1个D基因，B错误；如图所示的细胞姐妹染色单体有等位基因，可能发生基因重组或者基因突变，非同源染色体出现等位基因，可能发生染色体畸变，C正确；若精原细胞进行的是有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制特点，将某精原细胞的DNA分子用32P标记后置于含31P的培养基中培养。如果进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条31P的单链和一条32P的单链，再分裂一次，DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是31P­31P，一个是32P­31P，两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此形成的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条，D正确。] 6．(2024·河北衡水模拟)某二倍体植物既能通过有性生殖产生后代，又能通过块茎进行无性繁殖，自然条件下为自花传粉。三体(染色体比正常植株多一条)在减数分裂Ⅰ的联会过程中，三条染色体中的任意两条联会后分离，另一条染色体随机移向一极。已知抗病基因A对易染病基因a为显性，现有自然条件下种植的抗病植株(甲)，其后代产生了Aaa的三体植株(假设三体产生的配子均可参与受粉并产生可育后代)。回答下列问题： (1)从受精作用的角度分析，Aaa三体产生的原因之一可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 这种变异类型为　____________________　。 (2)若将基因型为Aaa的植株在自然条件下种植，产生配子的种类及比例为　______________　，F1的表型及比例为　_______________　。 (3)现有各种抗病、易染病的纯合正常植株和三体植株，请设计杂交实验确定基因A、a是否位于3号染色体上。 实验思路： _______________________________________________________ ________________________________________________________________________； 预期实验结果及结论：若　________________　，则证明基因A、a不位于3号染色体上。 解析：(1)自然条件下该植株进行自花传粉，抗病植株自交后代能产生Aaa 的三体植株，说明亲本的基因型为Aa，产生Aaa的原因可能是Aa 的卵细胞(精子)与正常的精子(卵细胞)a结合成的受精卵发育成植株或正常的卵细胞(精子)A与基因型为aa 的精子(卵细胞)结合成的受精卵发育成植株。这种变异称为个别染色体数目增加。 (2)依题意，三体在减数分裂Ⅰ的联会过程中，三条染色体中的任意两条联会后分离，另一条染色体随机移向一极，且自然条件下该植物为自花传粉植物，故基因型为Aaa的植株减数分裂产生的雌雄配子种类及比例都为Aa∶aa∶A∶a＝2∶1∶1∶2 。后代易染病植株的基因型为aaaa、aaa和aa ，易染病的概率＝1/6×1/6＋2×1/6×2/6＋2/6×2/6＝9/36，因此抗病∶易染病＝3∶1 。 (3)将正常的易染病纯合植株与3号三体的抗病植株杂交，产生的F1在自然条件下种植，统计F2的表型及比例，若F2中抗病∶易染病＝3∶1，则证明基因A、a 不位于3号染色体上。 答案：(1)Aa的异常花粉与a的正常卵细胞结合形成Aaa的受精卵并分裂分化发育而来(合理即可)　个别染色体数目增加(或染色体数目变异) (2)Aa∶aa∶A∶a＝2∶1∶1∶2　抗病∶易染病＝3∶1 (3)将正常的易染病纯合植株与3号三体的抗病植株杂交，产生的F1在自然条件下种植，统计F2的表型及比例　F2中抗病∶易染病＝3∶1 学科网（北京）股份有限公司 $$