专题3 考点2 细胞增殖与遗传变异的联系-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

考点二　细胞增殖与遗传变异的联系 1．剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因 2．姐妹染色单体上出现等位基因的原因 (1)一定源自基因突变 ⇒一定是基因突变 (2)一定源自交叉互换 ⇒一定是交叉互换 (3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。 3．利用模型图推断异常配子形成的原因 4．XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因：父方MⅡ异常，即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后形成的两条Y染色体共同进入同一精细胞，形成YY型精子。 5．巧辨减数分裂形成配子的种类 (1)未发生交叉互换与基因突变的情况下，分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。 ①若是一个个体经减数分裂，则产生2n(n为同源染色体或等位基因对数)种配子。 ②若是一个性原细胞，则一个卵原细胞经减数分裂仅产生1个、1种卵细胞，而一个精原细胞经减数分裂可产生4个、2种(两两相同，两种“互补”)精细胞。 (2)考虑基因突变和交叉互换，一个精原细胞减数分裂时，若有1个基因发生突变，则形成3种精细胞；若发生等位基因的交叉互换，则形成4种精细胞。 6．根据配子类型判断变异原因 假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或交叉互换： 1．(2021·浙江6月选考，24)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是(　　) A．⑥的形成过程中发生了染色体畸变 B．若④的基因型是AbY，则⑤是abY C．②与③中均可能发生等位基因分离 D．①为4 个染色体组的初级精母细胞 答案　D 解析　⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的，已知的一个精细胞染色体数目异常，有两条X染色体，说明③次级精母细胞在减数第二次分裂后期X染色单体分离后移向细胞同一极，则⑥中应该缺少一条X染色体，故形成过程中发生了染色体畸变，A正确；④和⑤是由②次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的，若④的基因型是AbY，对比精原细胞中的染色体上的基因组成，应在减数第一次分裂发生过交叉互换，即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的次级精母细胞，即②次级精母细胞的基因型为AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY，故⑤的基因型是abY，B正确；根据B选项的分析可知，减数第一次分裂过程中可能发生过交叉互换，②次级精母细胞的基因型可能为AabbYY，③次级精母细胞的基因型可能为AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上可能均含有等位基因，在减数第二次分裂时可能发生等位基因分离，C正确；由图示分析可知，精原细胞的基因型为AaBbXY，含有2个染色体组，①为初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有2个染色体组，D错误。 2．(2022·重庆，20)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 答案　D 解析　若初级卵母细胞在进行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；人类的染色体数为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出现姐妹染色单体分离、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A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。 思维延伸——判断与填充 (1)如图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，若染色体①有基因A，则④有基因A或a；若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体(2017·江苏，16)(　√　) (2)在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，则该细胞是初级精母细胞且该细胞的核DNA数是体细胞的一半(2018·天津，4)(　×　) (3)(经典高考题)某小鼠的基因型为A1ABB，其中基因A1、A、B分别标有3种不同的荧光，若发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是基因A与A1所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。 (4)(经典高考题)果蝇的四对相对性状中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性。如图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布，果蝇M产生配子时，非等位基因B(或b)和v(或V)不遵循自由组合定律。若果蝇M与黑身残翅果蝇个体测交，出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代个体，则表明果蝇M在产生配子过程中V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换，导致基因重组，产生新的性状组合。 (5)若将某种动物某一精原细胞中的一条染色体的DNA用3H充分标记，其同源染色体的DNA用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，进行一次完整的减数分裂(不考虑交叉互换和染色体畸变)，则形成的四个精细胞中同位素的标记情况是均有放射性，两个精细胞含有3H标记，另两个精细胞含有32P标记。 题组一　细胞分裂与变异 1．(2023·金华高三联考)如图是果蝇某细胞减数分裂的示意图，不考虑基因突变，下列叙述正确的是(　　) A．该细胞减数分裂形成的四个子细胞中可能只有一个是配子 B．若a细胞的基因型是EXF，则b细胞的基因型一定为EXF C．①②过程中均可能发生等位基因的分离 D．若d中有五条染色体，一定是②过程出现异常 答案　C 解析　据图Ⅰ可知该果蝇为雄性，所以该细胞减数分裂形成的四个子细胞都是配子，A错误；若该细胞发生交叉互换，a细胞的基因型是EXF，则b细胞的基因型可能为eXF，B错误；①表示减数第一次分裂，②表示减数第二次分裂，正常情况下，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，若发生了交叉互换，等位基因的分离也可以发生于减数第二次分裂后期，C正确；若d中有五条染色体，可能是①过程出现异常，也可能是②过程出现异常，D错误。 2．(2023·山东，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 答案　C 解析　正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，MⅡ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_ _、(表示没有相应的基因)、E、e，若MⅠ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生交叉互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，综上所述，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MⅠ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生交叉互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为_ _，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、_ _，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生交叉互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、_ _，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee，第一极体为EE或Ee，产生的第二极体为E或e，D错误。 题组二　考查变异与配子多样性 3．(2022·湖北)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　分析图示可知，患儿含有来自母亲的A2、A3，A2、A3所在的两条染色体是同源染色体。若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，则不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，故D错误。 4．(2023·杭州高三诊断)雌性蝗虫体细胞中有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞中仅有一条性染色体，为XO型。现有一只基因型为AaXRO的蝗虫，分别用红色和绿色的荧光物质标记该蝗虫的生殖腺细胞中的基因A和a，下列关于该蝗虫细胞分裂的叙述，错误的是(　　) A．处于减数第一次分裂前期的细胞中均存在两个R基因 B．处于减数第二次分裂的细胞中含有的性染色体数为1条或0条 C．有丝分裂后期和减数第一次分裂后期细胞中均有两种颜色的荧光标记和四个荧光点 D．若进行减数分裂的细胞的一极含有1个红色荧光点，则另一极可能含有1个绿色荧光点 答案　B 解析　间期DNA完成了复制，所以处于减数第一次分裂前期的细胞中存在两个R基因，A正确；雄性蝗虫体细胞内只有一条X染色体，故经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞，分别含有1条和0条X染色体，含有1条X染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂后期着丝粒分裂，含有2条X染色体，B错误；间期DNA进行复制后，基因组成为AAaa，所以有丝分裂后期和减数第一次分裂后期细胞中均有两种颜色的荧光标记和四个荧光点，C正确；若减数分裂时发生交叉互换，减数第一次分裂后期两极的基因组成均为Aa，减数第二次分裂后期两极的基因分别为A和a，则细胞一极含有1个红色荧光点，另一极含有1个绿色荧光点，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$