專題三細(xì)胞的生命歷程第二講細(xì)胞增殖與生物遺傳變異的關(guān)系核心考點(diǎn)一核心考點(diǎn)二核心考點(diǎn)一減數(shù)分裂與生物變異1．減數(shù)分裂與基因重組(1)非同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂后期，可因同源染色體分離，非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組，如A與B或A與b組合。(2)同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導(dǎo)致基因重組，例如原本A與B組合，a與b組合，經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合，a與B組合。2．減數(shù)分裂與基因突變(1)類型：(2)姐妹染色單體(或分開后形成的子染色體上)存在等位基因的原因分析：①若為有絲分裂(如圖1)，則為基因突變。②若為減數(shù)分裂(如圖2)，則可能是交叉互換或基因突變，需要再結(jié)合個(gè)體的基因型和基因個(gè)數(shù)進(jìn)行判斷。3．減數(shù)分裂與染色體變異(1)減數(shù)分裂異常導(dǎo)致配子種類變化的規(guī)律：①如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；②如果減數(shù)第二次分裂一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：(2)XXY與XYY異常個(gè)體的成因分析：①XXY成因：②XYY成因：父方減數(shù)第二次分裂異常，即減數(shù)第二次分裂后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體共同進(jìn)入同一精細(xì)胞。4．細(xì)胞分裂過程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因1．(2022·全國乙卷)有絲分裂和減數(shù)分裂是哺乳動(dòng)物細(xì)胞分裂的兩種形式。某動(dòng)物的基因型是Aa，若該動(dòng)物的某細(xì)胞在四分體時(shí)期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發(fā)生了互換，則通常情況下姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a進(jìn)入不同細(xì)胞的時(shí)期是(

)A．有絲分裂的后期 B．有絲分裂的末期C．減數(shù)第一次分裂 D．減數(shù)第二次分裂考題解密D【解析】有絲分裂過程中不會(huì)發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體的過程，也不會(huì)發(fā)生交叉互換，不會(huì)發(fā)生姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a進(jìn)入不同細(xì)胞的現(xiàn)象，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，某動(dòng)物基因型是Aa，經(jīng)過間期復(fù)制，初級(jí)性母細(xì)胞中有AAaa四個(gè)基因，該動(dòng)物的某細(xì)胞在四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換，涉及A和a的交換，交換后兩條同源染色體的姐妹染色單體上均分別具有A和a基因，減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體分開，兩組Aa彼此分開進(jìn)入次級(jí)性母細(xì)胞，至此減數(shù)第一次分裂完成，所以不會(huì)發(fā)生姐妹染色單體分離導(dǎo)致等位基因A和a分開進(jìn)入不同細(xì)胞的現(xiàn)象；而在減數(shù)第二次分裂時(shí)，姐妹染色單體分離，導(dǎo)致其上的等位基因A和a分開進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞，C錯(cuò)誤，D正確。變式一細(xì)胞分裂與可遺傳變異1．(2022·九江模擬)研究人員在研究卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的過程中，發(fā)現(xiàn)了如圖1所示的“逆反”減數(shù)分裂現(xiàn)象，并經(jīng)過對大量樣本的統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)其染色體的分配情況如圖2所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)變式突破DA．“逆反”減數(shù)分裂是獲得含重組染色體的卵細(xì)胞的途徑之一B．“逆反”減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞中核DNA與染色體數(shù)是體細(xì)胞中的一半C．“逆反”減數(shù)分裂中姐妹染色單體分開發(fā)生在減數(shù)分裂ⅠD．“逆反”減數(shù)分裂過程中的基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ【解析】

“逆反”減數(shù)分裂是獲得含重組染色體的卵細(xì)胞的途徑之一，A正確；“逆反”減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞中，核DNA與染色體數(shù)仍是體細(xì)胞中的一半，B正確；據(jù)圖分析可知，“逆反”減數(shù)分裂中姐妹染色單體分開發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ，C正確；據(jù)圖分析可知，“逆反”減數(shù)分裂過程中的基因重組也可發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ，D錯(cuò)誤。變式二根據(jù)配子的異常情況判斷分裂過程2．(2021·福州模擬)如圖表示基因型為BbXAXa的某動(dòng)物體內(nèi)正在分裂的細(xì)胞中的一部分染色體，下列敘述正確的是(

)A．該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞或第二極體B．形成該細(xì)胞的初級(jí)卵母細(xì)胞一定發(fā)生了染色體片段缺失或交叉互換C．與該細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的另一細(xì)胞基因型可能為ABbXaXaD．該細(xì)胞完成減數(shù)分裂后形成的配子基因型有4種C【解析】圖示細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期，稱為次級(jí)卵母細(xì)胞或第一極體，A錯(cuò)誤；含有基因A的X染色體片段也可能移接到其他染色體上，此時(shí)變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B錯(cuò)誤；該生物的基因型為BbXAXa，減數(shù)分裂過程中，含有基因A的X染色體片段如果移接到常染色體上，此時(shí)與該細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的另一細(xì)胞基因型可能為ABbXaXa，C正確；該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞或第一極體，若為次級(jí)卵母細(xì)胞，其完成減數(shù)分裂后只能形成一種配子，因此只有一種基因型，若為第一極體，則其完成分裂后不能形成配子，D錯(cuò)誤。2．(不定項(xiàng))(2022·遼寧阜新蒙古族自治縣高級(jí)中學(xué)二模)遺傳性痙攣性截癱(HSP)是一種較為少見的遺傳病，該病最常見的遺傳方式為常染色體顯性遺傳，也有常染色體隱性遺傳及伴X染色體隱性遺傳。某對健康的夫婦生了一個(gè)染色體組成為44＋XXY的HSP患者。不考慮互換和基因突變，下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A．若致病基因位于常染色體上，則該患者染色體異?？赡苁歉阜匠跫?jí)精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂發(fā)生異常所致B．若致病基因位于X染色體上，則該患者染色體異常可能是母方初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂發(fā)生異常所致C．若這對夫婦再生育一個(gè)染色體正常的后代，則該后代個(gè)體為患HSP男孩的概率為1/4D．若這對夫婦再生育一個(gè)染色體正常的女孩，則該女孩為HSP患者的概率為1/4BCD【解析】由父母正常，子代患病可知，該病的致病基因?yàn)殡[性，若致病基因位于常染色體上，則父母的基因型均為Aa，子代患者的基因型為aa，該患者染色體異?？赡苁且?yàn)楦阜匠跫?jí)精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂異常，形成性染色體組成為XY的精子，A正確；若致病基因位于X染色體上，則母方的基因型為XAXa，父方的基因型為XAY，該患者的基因型為XaXaY，若是母方初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂發(fā)生異常，則產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為XAXa，子代基因型則為XAXaY，為致病基因的攜帶者，不會(huì)患HSP，B錯(cuò)誤；這對夫婦再生育一個(gè)染色體正常的后代，若致病基因位于X染色體上，則該后代為患HSP男孩的概率為1/4；若致病基因位于常染色體上，則該后代為患HSP男孩的概率為1/4×1/2＝1/8，C錯(cuò)誤；這對夫婦再生育一個(gè)染色體正常的女孩，若致病基因位于X染色體上，則該女孩不可能為HSP患者；若致病基因位于常染色體上，則該女孩為HSP患者的概率為1/4，D錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)二細(xì)胞分裂中標(biāo)記染色體去向的判斷(1)若兩次都是有絲分裂(2)若兩次分裂分別是減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ2．(2021·浙江1月選考)現(xiàn)建立“動(dòng)物精原細(xì)胞(2n＝4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個(gè)精原細(xì)胞(假定DNA中的P元素都為32P，其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，分裂為2個(gè)子細(xì)胞，其中1個(gè)子細(xì)胞發(fā)育為細(xì)胞①。細(xì)胞①和②的染色體組成如圖所示，H(h)、R(r)是其中的兩對基因，細(xì)胞②和③處于相同的分裂時(shí)期。下列敘述正確的是(

)考題解密DA．細(xì)胞①形成過程中沒有發(fā)生基因重組B．細(xì)胞②中最多有兩條染色體含有32PC．細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)一定相等D．細(xì)胞④～⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1【解析】圖中細(xì)胞①處于減數(shù)第一次分裂前期(MⅠ前期)，因交叉互換而發(fā)生了基因重組，A錯(cuò)誤。MⅠ前的間期染色體復(fù)制，形成的細(xì)胞①中每條染色體都只有一條染色單體的DNA分子一條鏈含有32P(共4條染色單體含有32P)，細(xì)胞①形成細(xì)胞②會(huì)發(fā)生同源染色體分離，在正常情況下，細(xì)胞②有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上)，但圖中H所在的染色體已經(jīng)發(fā)生交叉互換，很有可能H和h所在染色體都含有32P，因此細(xì)胞②中最多有3條染色體含有32P，B錯(cuò)誤。細(xì)胞③的基因組成為Hhrr(h為互換的片段)，如果細(xì)胞②中沒有互換的h所在的染色體含有32P且互換的H所在片段含有32P，則細(xì)胞②中有3條染色體含有32P，而細(xì)胞③中H所在染色體沒有32P，由于細(xì)胞①中發(fā)生了交叉互換，互換的片段是否帶標(biāo)記不一定，所以h所在染色體含有32P，因此細(xì)胞③中有2條染色體含有32P；如果細(xì)胞②中沒有互換的h所在染色體不含有32P且互換的H所在片段不含有32P，則細(xì)胞②有2條染色體含有32P，而細(xì)胞③中H所在染色體含32P，h所在染色體含有32P，因此細(xì)胞③有3條染色體含有32P；如果互換的H和h都不含有32P，則細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)相等，都為2條，綜上分析可知，細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)可能不相等，C錯(cuò)誤。如果細(xì)胞②H所在片段中含有32P，R所在染色體含有32P，且細(xì)胞②中h所在染色體含有32P，則r所在染色體不含有32P，因此形成的細(xì)胞④含有32P的核DNA分子數(shù)為2個(gè)，形成的細(xì)胞⑤含有32P的核DNA分子數(shù)為1個(gè)，由于細(xì)胞③的基因組成為Hhrr(h為交叉互換的片段)，h所在的染色體與其中一個(gè)r所在染色體含有32P(H和另一個(gè)r所在染色體不含32P)，如果含有32P的2條染色體不在同一極，則形成的細(xì)胞⑥和⑦含32P的核DNA分子數(shù)都為1個(gè)，D正確。變式一放射性同位素標(biāo)記法研究細(xì)胞分裂過程3．(2022·濰坊模擬)將兩條單鏈均被32P標(biāo)記的M基因?qū)肽硠?dòng)物(2n＝4)精原細(xì)胞中(假定該精原細(xì)胞DNA不含32P)，選取插入2個(gè)M基因且位于非同源染色體上的精原細(xì)胞，再置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，得到4個(gè)子細(xì)胞，檢測子細(xì)胞中的情況。若不考慮變異，則下列敘述正確的是(

)A．若某個(gè)子細(xì)胞中的染色體都不含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂B．若某個(gè)子細(xì)胞中有2條染色體含32P，則一定進(jìn)行減數(shù)分裂C．若每個(gè)子細(xì)胞中均只有1條染色體含32P，則一定進(jìn)行有絲分裂D．若4個(gè)子細(xì)胞中，含有32P的染色體數(shù)分別是0、1、1、2條，則一定進(jìn)行有絲分裂變式突破D【解析】若某個(gè)子細(xì)胞中的染色體都不含32P，或者有2條染色體含32P，可能是有絲分裂，也有可能是減數(shù)分裂，A、B錯(cuò)誤；若進(jìn)行有絲分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)的可能性有0、1、1、2條，或者1、1、1、1條，或者0、0、2、2條；若進(jìn)行減數(shù)分裂，則4個(gè)子細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)有0、0、2、2條，或者1、1、1、1條，C錯(cuò)誤，D正確。3．(不定項(xiàng))(2022·邢臺(tái)一中模擬)將分生區(qū)細(xì)胞培養(yǎng)在含放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，短時(shí)間后更換到無放射性的培養(yǎng)基中再培養(yǎng)一段時(shí)間。測定分裂期細(xì)胞中帶放射性DNA的細(xì)胞的百分率，結(jié)果如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．10～20h曲線下降，與被標(biāo)記的細(xì)胞逐漸完成分裂有關(guān)B．20h后曲線再次開始上升，是因?yàn)楸粯?biāo)記的細(xì)胞進(jìn)入第二輪分裂的分裂期C．每一個(gè)被標(biāo)記的細(xì)胞分裂兩次形成的四個(gè)細(xì)胞中，均只有兩個(gè)細(xì)胞帶有放射性DNAD．從DNA復(fù)制完成到分裂期開始的時(shí)長約為5hCD【解析】由題意可知：10～20h曲線下降與被標(biāo)記的細(xì)胞逐漸完成分裂有關(guān)，A正確；20h之后曲線再次上升是因?yàn)楸粯?biāo)記的細(xì)胞再次進(jìn)入分裂期，B正確；細(xì)胞內(nèi)有多對染色體(不是只有一條染色體)，每一個(gè)被標(biāo)記的細(xì)胞分裂形成的四個(gè)細(xì)胞中不可能均有兩個(gè)細(xì)胞帶有放射性，C錯(cuò)誤；細(xì)胞被標(biāo)記說明已完成了復(fù)制，而題干又說“短時(shí)間”，故從DNA復(fù)制完成到分裂期開始的時(shí)長約為2h，D錯(cuò)誤。變式二熒光標(biāo)記法研究細(xì)胞分裂過程4．(2022·麗水模擬)在含有5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)的培養(yǎng)液中進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，BrdU會(huì)取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標(biāo)記鏈。當(dāng)用某種熒光染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)含半標(biāo)記DNA(一條鏈被標(biāo)記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標(biāo)記DNA(兩條鏈均被標(biāo)記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將兔(2n＝44)一個(gè)精原細(xì)胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，先進(jìn)行一次有絲分裂再進(jìn)行一次減數(shù)分裂，取減數(shù)分裂Ⅰ后期的細(xì)胞(甲)和減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞(乙)進(jìn)行染色并觀察。不考慮基因突變和交叉互換，下列推測正確的是(

)A．甲細(xì)胞中有44條染色體，共22種形態(tài)B．甲細(xì)胞中有22對同源染色體，1/4的脫氧核苷酸鏈被BrdU標(biāo)記C．乙細(xì)胞中有2條Y染色體，全部DNA分子被BrdU標(biāo)記D．乙細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，22條染色體發(fā)出明亮熒光D【解析】由題可知兔的體細(xì)胞染色體數(shù)目為44條，則減數(shù)分裂Ⅰ后期，染色體數(shù)目不變，仍為22對同源染色體，即44條，由于性染色體形態(tài)不同，所以共有23種形態(tài)，A錯(cuò)誤；經(jīng)過一次有絲分裂后有一半的脫氧核苷酸鏈被標(biāo)記，而減數(shù)分裂也是在含BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)的，則在減數(shù)分裂Ⅰ后期，共有3/4的