第4讲 细胞分裂与遗传变异(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（多选）

该高中生物学高考复习讲义围绕细胞分裂与遗传变异核心考点，按细胞分裂过程特点、分裂与变异关系的逻辑架构梳理知识，通过考点梳理（如细胞周期10个关键知识点）、方法指导（分裂方式判断关键点）、真题训练（2023-2024年高考题）等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破难点。 资料以科学思维和生命观念为指导，创新设计“关键点判断法”（如同源染色体有无、着丝粒位置）分析分裂方式，结合真题演绎推理（如2023浙江题基因重组与染色体变异分析），设置分层考向练习。精准对接高考命题规律，助力学生高效掌握解题方法，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第4讲　细胞分裂与遗传变异 考点1　细胞分裂过程及特点 1.细胞周期中需关注的10个知识点 (1)着丝粒分裂并非纺锤丝牵引的结果。着丝粒先分裂,之后纺锤丝牵引(实验证据:低温或秋水仙素处理抑制纺锤体形成时,着丝粒可照常分裂,从而导致染色体加倍)。 (2)分裂后子细胞的三种去向:①继续分裂(如干细胞);②暂不分裂(如肝细胞);③细胞分化(如神经细胞)。 2.抓住关键点,快速判断二倍体生物的细胞分裂方式 (1) (2) (3) ①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体,但某些单倍体存在例外情况。 ②减数第二次分裂的细胞中不一定没有同源染色体,如四倍体。 3.解读细胞分裂中常考的三类特殊曲线图 (1)每条染色体中DNA含量的变化。 (2)“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线(二倍体生物)。 (3)不同核DNA相对含量和染色体数目对应细胞数目的柱形图。 牢记相关物质或结构变化的“四点”原因 1.(2023·浙江6月选考,T17)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(B) 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 [关键能力]　(1)演绎推理。 现象:甲细胞中a基因在DNA复制过程中发生了突变(由a突变为A)。 推理:甲细胞分裂后会产生AAXBY和AaXBY两种类型的子细胞。(C项正确) (2)由果溯因。 现象:乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,且在非同源染色体上出现了A的等位基因a。 原因推测:形成乙细胞的过程中A基因所在的常染色体与Y染色体进行了组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体与Y染色体发生了染色体易位。(D项正确) 2.(2024·北京卷,T5)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,下列相关叙述错误的是(B) A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C.有丝分裂前的间期进行DNA复制 D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 解析　减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离,染色体数目减半,A项正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ前期,B项错误;DNA复制主要发生在分裂前的间期,C项正确;有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,D项正确。 3.(多选)(2024·江苏卷,T17)如图所示为哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的是(ABC) A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体 B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体 C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍 D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞 解析　在有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见,A项错误;纺锤体的作用是牵引染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,染色质螺旋化是自身的变化,B项错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,C项错误;在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换,增加了配子基因组合的多样性,所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞,D项正确。 考向　科学思维与生命观念 1.如图为某二倍体高等动物体内进行细胞分裂的示意图,若将细胞甲中的三对等位基因分别用三种颜色的荧光进行标记(图中仅显示部分染色体)。下列分析正确的是(C) ←→ A.只能在雄性动物的睾丸中同时观察到甲、乙、丙三种细胞 B.细胞甲→细胞丙过程中,三种颜色荧光进入同一细胞可验证分离定律 C.若不考虑变异,细胞丙中包含两个完全相同的染色体组 D.细胞甲→细胞乙过程中,染色体和核DNA的数目均加倍 解析　若细胞丙为第一极体,则在雌性动物的卵巢中也可以同时观察到甲、乙、丙三种细胞,A项错误;发出不同荧光的基因为非等位基因,细胞甲→细胞丙过程中三种颜色的荧光进入同一细胞不能验证基因的分离定律,B项错误;若不考虑变异,细胞丙中正在减数分裂Ⅱ分离的染色体是由姐妹染色单体分开形成的,因此丙中包含两个完全相同的染色体组,C项正确;细胞甲→细胞乙过程中,核DNA在间期完成复制使数目加倍,而染色体在有丝分裂后期加倍,D项错误。 2.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是(D) A.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上 B.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极 C.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 D.朱红眼基因cn、白眼基因w的遗传互不干扰且遵循分离定律 解析　有丝分裂中期,所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上,A项正确;有丝分裂后期,每一极都含有题图所示的常染色体和X染色体,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,B项正确;题图所示常染色体和X染色体为非同源染色体,可以出现于减数第二次分裂后期的同一极,因此减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,C项正确;朱红眼基因cn、白眼基因w位于两对同源染色体上,它们的遗传不遵循分离定律,D项错误。 3.(多选)(2025·石家庄模拟)某生物兴趣研究小组以蝗虫(2n)为实验材料,进行了细胞分裂实验的探究,细胞分裂的部分过程如图1所示。同时对细胞内同源染色体对数的变化进行了研究,结果如图2所示。下列叙述正确的是(ABC) A.图1中细胞分裂过程来自雄性蝗虫 B.图1中细胞a、细胞d所处时期分别与图2中的CD、HI段所处分裂时期对应 C.图1中染色体组数相同的细胞有b和c D.图1中的b细胞只能进行图中“b→c→d”的分裂过程 解析　题图1中c为减数第一次分裂后期图像,其分裂时为均等分裂,为初级精母细胞,故该分裂过程来自雄性蝗虫,A项正确。由分析可知,题图2中ABCDE属于有丝分裂,FG表示减数分裂Ⅰ,HI属于减数分裂Ⅱ,因此细胞a所处时期对应题图2中的CD段,细胞d所处时期对应题图2中的HI段,B项正确。分析题图1可知,图中a为有丝分裂后期,含有4个染色体组;b为体细胞,含有2个染色体组;c为减数分裂Ⅰ后期,含有2个染色体组;d为减数分裂Ⅱ中期,含有1个染色体组,因此染色体组数相同的细胞有b和c,C项正确。题图1中的b细胞为精原细胞,除了进行图中“b→c→d”的减数分裂,还可以进行有丝分裂,D项错误。 考点2　细胞分裂与可遗传变异 1.细胞分裂与可遗传变异 2.减数分裂异常和配子基因型的关系 亲本的基因型 配子的基因型(举例) 异常发生的时期和原因 AaXBXb(两对等位基因位于两对同源染色体上) AaXB、AaXB、Xb、Xb 减数分裂Ⅰ时A、a基因所在的同源染色体没有分开,减数分裂Ⅱ正常 AaXBXb(两对等位基因位于两对同源染色体上) AAXB、XB、aXb、aXb 减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时A基因所在的染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体移向细胞同一极 AaXBXb(两对等位基因位于两对同源染色体上) AAXBXb、XBXb、a、a 减数分裂Ⅰ及减数分裂Ⅱ均发生异常 AaBb(两对等位基因位于一对同源染色体上) AB、Ab、 aB、ab 减数分裂Ⅰ过程中发生了互换 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若姐妹染色单体的相同位置上或着丝粒分裂后移向两极的染色体上出现等位基因,则要依据个体基因型、分裂方式、图像等信息综合分析确定变异类型。 1.(2024·广东卷,T9)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是(A) A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 解析　患儿含有三条性染色体,Y染色体和含有Xg1基因的X染色体只能由父亲提供,可推知该患儿染色体异常最可能是由精母细胞减数分裂ⅠX、Y同源染色体未分离导致的,A项正确,B、C、D三项错误。 2.(2024·山东卷,T6)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为(B) A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 解析　由题意知,某个体细胞在四分体时1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组,假设互换后该个体初级性母细胞1号染色体为,则二倍体生物无性繁殖获得二倍体子代的三种机制中,机制①配子1号染色体为时,染色体复制一次可获得显性基因与隐性基因数目相等的子代,机制①符合题意;机制②所得子代1号染色体为或,体细胞中显性基因和隐性基因数目均不等,机制②不符合题意;机制③减数分裂Ⅱ中1号染色体为,任意两条进入一个细胞,则甲、丁组合和乙、丙组合可以形成显性基因和隐性基因数目相等的子代,机制③符合题意。故选B。 考向　科学思维与生命观念 1.(多选)(2025·吉林模拟)减数分裂同源染色体联会配对后,要完成部分DNA片段的复制,这些DNA片段叫作P-DNA,如图所示。P-DNA上的基因编码多种酶,这些酶负责执行同源染色体非姐妹染色单体的片段交换。据此分析,下列叙述错误的是(AB) A.减数分裂Ⅰ前期联会配对时细胞染色体与核DNA的数量比为1∶2 B.若抑制P-DNA的复制,减数分裂时细胞不能进行同源染色体的联会 C.若P-DNA上的基因表达受抑制,产生变异配子的比例降低 D.P-DNA上的基因编码的酶可以水解和形成脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 解析　减数分裂同源染色体联会配对后,要完成部分DNA片段的复制,这些DNA片段叫作P-DNA,说明减数分裂Ⅰ前期,染色体没有完全完成复制,所以细胞中染色体与核DNA的数量比不是1∶2,A项错误;同源染色体的联会发生在减数分裂Ⅰ前期,而P-DNA的复制是在同源染色体联会配对后进行的,所以抑制P-DNA的复制,不会影响减数分裂时细胞中同源染色体的联会,B项错误;P-DNA上的基因编码的酶负责执行同源染色体非姐妹染色单体的片段交换,若P-DNA上的基因表达受抑制,互换不能正常进行,产生变异配子的比例就会降低,C项正确;同源染色体非姐妹染色单体的片段交换涉及到DNA链的断裂和连接,而P-DNA上的基因编码的酶能执行该过程,说明这些酶可以水解和形成脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,从而实现DNA片段的交换,D项正确。 2.(2025·安康模拟)先天性睾丸发育不全(XXY)是一种性染色体异常疾病,为了分析某患儿的病因,对该患儿及其父母的X染色体上的A基因(A1~A3)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。下列关于该患儿致病原因的叙述,正确的是(C) A.母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ时两条X染色体分离异常 B.父亲精原细胞减数分裂Ⅰ时X与Y染色体分离异常 C.母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常 D.父亲精原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常 解析　若母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ时两条X染色体分离异常,那么产生的卵细胞可能含两条不同的X染色体,带有两种不同的A基因(A2和A3),但从凝胶电泳结果看,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,说明不是这种情况,A项错误;若父亲精原细胞减数分裂Ⅰ时X与Y染色体分离异常,会产生含XY的精子,若与正常卵细胞结合可形成XXY个体,但从电泳结果可知,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,与父亲的A1基因不同,说明不是父亲产生异常精子导致的,B项错误;若母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常,可能产生含两条相同X染色体(都含A2基因)的卵细胞,与正常含Y染色体的精子结合,可形成基因型为XXY且两条X染色体基因都为A2的患儿,符合电泳结果,C项正确;若父亲精原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常,产生的精子含两条X染色体,但从电泳结果看,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,与父亲的A1基因不同,说明不是父亲在减数分裂Ⅱ时产生异常精子导致的,D项错误。 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