2023届高考生物二轮复习高考命题热点四细胞分裂与可遗传变异的关系学案

[高考命题热点四]　细胞分裂与可遗传变异的关系

1．有丝分裂与可遗传变异的关系

(1)有丝分裂前的间期DNA分子复制过程可能发生基因突变；

(2)有丝分裂过程中染色体可能发生结构变异和数目变异。

①基因重组发生在有性生殖过程中，有丝分裂不会发生基因重组；

②有丝分裂是体细胞进行增殖的方式，因此有丝分裂过程中发生的变异不能随配子遗传给后代。

2．减数分裂与可遗传变异的关系

3．姐妹染色单体上出现等位基因的原因

(1)一定源自基因突变的情况

①在体细胞中发生；

②发生时间在间期；

③亲代基因纯合。

(2)一定源自互换的情况

①姐妹染色单体的其中一条有两种颜色；

②发生时间是减数分裂Ⅰ前期。

(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。

　(2021·广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　)

A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞

B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体

C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体

D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)

解析：14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于发生14/21平衡易位染色体，该女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞，②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞，③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞，④含有14号染色体的卵细胞，⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞，⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。故选C。

答案：C

1．(2022·广东佛山二模)减数分裂过程中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图是某雄性高等动物在细胞分裂中发生交换的示意图，其中A和a，B和b表示一对同源染色体上的两对等位基因。不考虑其它变异情况，下列说法错误的是(　　)

A．若一个体细胞分裂时发生图示交换，则产生2个基因型为AaBB、Aabb的子细胞

B．若一个精原细胞减数分裂时发生图示交换，则产生4个基因型不同的子细胞

C．发生在两种分裂中的互换均可导致染色单体上的基因重组

D．与有丝分裂的交叉互换相比，减数分裂交换对遗传多样性的贡献更大

解析：体细胞分裂为有丝分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体分离形成染色体，移向细胞两极，因此产生的子细胞为AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，A错误；若一个精原细胞减数分裂时发生图示交换，则产生4个基因型不同的子细胞，基因型分别为AB、Ab、aB、ab，B正确；发生在两种分裂中的互换均可导致染色单体上的非等位基因发生重新组合，C正确；有丝分裂产生体细胞，减数分裂产生生殖细胞，对后代的影响更大，D正确。故选A。

答案：A

2.

(2022·广东模拟预测)如图为某二倍体动物(2N＝4，基因型为GGXEXe)卵巢中一个细胞分裂过程中的局部图像，细胞另一极未绘出。若该细胞分裂过程发生了一次变异，下列叙述正确的是(　　)

A．该细胞进行的是有丝分裂或减数分裂

B．该部分将形成次级卵母细胞或极体

C．该细胞发生的变异属于基因重组

D．该细胞最多可产生3种生殖细胞

解析：图示细胞染色体中的着丝粒还未分裂，应该正在进行同源染色体的分离，处于减数第一次分裂后期。根据该动物的基因型可知该动物的性别为雌性，则该细胞为初级卵母细胞。据分析可知该细胞进行的是减数分裂，A错误；该细胞是雌性生物细胞进行的减数第一次分裂，其子细胞是次级卵母细胞或极体，B正确；已知该动物的基因型为GGXEXe，所以图中g基因只能来源于基因突变，C错误；卵母细胞通过减数分裂只能产生一个卵细胞，所以只会产生一种生殖细胞，D错误。故选B。

答案：B

3.

(2022·上海嘉定二模)如图所示为在细胞分裂时染色体之间可能发生的现象，①②可能导致的变异类型依次是(　　)

A．染色体易位、基因突变　　　B．染色体易位、基因重组

C．基因重组、染色体易位  D．基因重组、染色体缺失

解析：①该图中的非姐妹染色单体发生片段互换，且发生在非同源染色体之间，属于染色体易位；②该图中的非姐妹染色单体发生片段互换，且发生在同源染色体之间，属于基因重组。故选B。

答案：B

4．(2022·广东模拟预测)家蚕养殖是华南地区的一种传统经济发展模式。在家蚕养殖业中雄蚕(性染色体组成为ZZ)的桑叶利用率高，且蚕丝质量好。家蚕卵(受精卵)的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。a基因纯合时卵表现为杏黄色，b基因纯合时卵表现为黄褐色，a基因和b基因同时纯合则为黄色，其它基因型则表现为黑色。回答下列问题：

(1)家蚕卵色的遗传遵循________定律。纯合杏黄色卵家蚕与纯合黄褐色卵家蚕杂交，F1表现型为________。F1相互杂交，F2的表现型及比例为________________________________________________________________________

(不考虑变异的情况)。

(2)育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1，通过特定方法选出缺失a基因或b基因的个体。有人提出可通过正常黄色卵个体(aabb)与经辐射后的F1个体杂交来选择a基因或b基因缺失的个体。你同意他的观点吗？请说明理由(缺失a基因或b基因的配子存活力不受影响，且aa与a_表现型相同、bb与b_表现型相同)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若已获得a基因或b基因缺失的家蚕，再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上，如图1所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极，则仅考虑图中染色体和基因，该突变体能产生的两种配子分别为________。进一步选育后共形成了甲乙丙丁四个品系家蚕，如图2所示。通过在四个品系中选择特定的杂交组合，可实现连续多代根据卵色筛选雄蚕进行生产。请写出杂交和选择方案(答出一种方案即可)：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：家蚕卵(受精卵)的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。a基因纯合时卵表现为杏黄色，b基因纯合时卵表现为黄褐色，a基因和b基因同时纯合则为黄色，其它基因型则表现为黑色。因此，aaB_为杏黄色，A_bb为黄褐色，aabb为黄色，A_B_为黑色。(1)家蚕卵色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制，由于这两对基因位于一对同源染色体上，因此，遵循基因分离定律。纯合杏黄色卵家蚕(aaBB)与纯合黄褐色卵家蚕(AAbb)杂交，F1的基因型为AaBb，为黑色。F1相互杂交，F2的基因型和表现型及比例为1杏黄色(aaBB)∶1黄褐色(AAbb)∶2黑色(AaBb)。(2)育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1，通过特定方法选出缺失a基因或b基因的个体。有人提出可通过正常黄色卵个体(aabb)与经辐射后的F1个体杂交来选择a基因或b基因缺失的个体。该杂交方法为测交，测交能检测待测个体产生的配子的种类和比例，但由于aa与a_表现型相同、bb与b_表现型相同，即后代中无论缺失与否均表现出杏黄色∶黄褐色＝1∶1。(3)若己获得a基因或b基因缺失的家蚕，再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上，如图1所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极，则仅考虑图中染色体和基因，该突变体能产生的两种配子分别为aBZ、 。进一步选育后共形成了甲乙丙丁四个品系家蚕，因为甲个体的W上有A基因，因此需要选择没有A基因雄性个体，即丙个体进行杂交，二者产生的后代中雌性卵为黑色卵，雄性个体为杏黄色卵，因此选择杏黄色卵进行生产，同时选择杏黄色卵和黑色卵进行留种；也可选择乙和丁品系杂交，选择黄褐色卵进行生产，同时选择黄褐色卵和黑色卵进行留种。

答案：(1)分离定律　黑色　杏黄色∶黄褐色∶黑色＝1∶1∶2

(2)不同意，正常黄色卵个体与待测个体杂交后，无论是否存在a基因缺失或b基因缺失，后代均为杏黄色∶黄褐色＝1∶1

(3)aBZ、(W染色体和A基因的书写形式不作要求)　选择甲品系与丙品系杂交，选择杏黄色卵进行生产，同时选择杏黄色卵和黑色卵进行留种。或选择乙和丁品系杂交，选择黄褐色卵进行生产，同时选择黄褐色卵和黑色卵进行留种