2023屆 二輪復(fù)習(xí) 高考命題熱點(diǎn)四　細(xì)胞分裂與可遺傳變異的關(guān)系 學(xué)案

[高考命題熱點(diǎn)四]細(xì)胞分裂與可遺傳變異的關(guān)系1．有絲分裂與可遺傳變異的關(guān)系(1)有絲分裂前的間期DNA分子復(fù)制過程可能發(fā)生基因突變；(2)有絲分裂過程中染色體可能發(fā)生結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。①基因重組發(fā)生在有性生殖過程中，有絲分裂不會(huì)發(fā)生基因重組；②有絲分裂是體細(xì)胞進(jìn)行增殖的方式，因此有絲分裂過程中發(fā)生的變異不能隨配子遺傳給后代。2．減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系3．姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因(1)一定源自基因突變的情況①在體細(xì)胞中發(fā)生；②發(fā)生時(shí)間在間期；③親代基因純合。(2)一定源自互換的情況①姐妹染色單體的其中一條有兩種顏色；②發(fā)生時(shí)間是減數(shù)分裂Ⅰ前期。(3)無任何提示，則上述兩種情況都有可能。(2021·廣東卷)人類(2n＝46)14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表現(xiàn)型，但在產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中，其細(xì)胞中形成復(fù)雜的聯(lián)會(huì)復(fù)合物(如圖)，在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若該聯(lián)會(huì)復(fù)合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律(不考慮交叉互換)，下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯(cuò)誤的是()A．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞B．男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體C．女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D．女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)解析：14/21平衡易位染色體，是通過染色體易位形成，屬于染色體變異，可通過顯微鏡觀察染色體形態(tài)觀察14/21平衡易位染色體，而有絲分裂中期染色體形態(tài)固定，故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞，A正確；題干信息可知，14/21平衡易位染色體，由14號(hào)和21號(hào)兩條染色體融合成一條染色體，故男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體，B正確；由于發(fā)生14/21平衡易位染色體，該女性卵母細(xì)胞中含有45條染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂該女性攜帶者的卵子最多含23種形態(tài)不同的染色體，C錯(cuò)誤；女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖6中的3種染色體)分別是：①含有14、21號(hào)染色體的正常卵細(xì)胞，②含有14/21平衡易位染色體的卵細(xì)胞，③含有14/21平衡易位染色體和21號(hào)染色體的卵細(xì)胞，④含有14號(hào)染色體的卵細(xì)胞，⑤14/21平衡易位染色體和14號(hào)染色體的卵細(xì)胞，⑥含有21號(hào)染色體的卵細(xì)胞，D正確。故選C。答案：C1．(2022·廣東佛山二模)減數(shù)分裂過程中每對(duì)同源染色體配對(duì)形成四分體，四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生交換。實(shí)驗(yàn)表明，交換也可以發(fā)生在某些生物體的有絲分裂中，這種現(xiàn)象稱為有絲分裂交換。圖是某雄性高等動(dòng)物在細(xì)胞分裂中發(fā)生交換的示意圖，其中A和a，B和b表示一對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因。不考慮其它變異情況，下列說法錯(cuò)誤的是()A．若一個(gè)體細(xì)胞分裂時(shí)發(fā)生圖示交換，則產(chǎn)生2個(gè)基因型為AaBB、Aabb的子細(xì)胞B．若一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生圖示交換，則產(chǎn)生4個(gè)基因型不同的子細(xì)胞C．發(fā)生在兩種分裂中的互換均可導(dǎo)致染色單體上的基因重組D．與有絲分裂的交叉互換相比，減數(shù)分裂交換對(duì)遺傳多樣性的貢獻(xiàn)更大解析：體細(xì)胞分裂為有絲分裂，有絲分裂后期著絲粒分裂，染色單體分離形成染色體，移向細(xì)胞兩極，因此產(chǎn)生的子細(xì)胞為AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，A錯(cuò)誤；若一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生圖示交換，則產(chǎn)生4個(gè)基因型不同的子細(xì)胞，基因型分別為AB、Ab、aB、ab，B正確；發(fā)生在兩種分裂中的互換均可導(dǎo)致染色單體上的非等位基因發(fā)生重新組合，C正確；有絲分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞，對(duì)后代的影響更大，D正確。故選A。答案：A2.(2022·廣東模擬預(yù)測)如圖為某二倍體動(dòng)物(2N＝4，基因型為GGXEXe)卵巢中一個(gè)細(xì)胞分裂過程中的局部圖像，細(xì)胞另一極未繪出。若該細(xì)胞分裂過程發(fā)生了一次變異，下列敘述正確的是()A．該細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂或減數(shù)分裂B．該部分將形成次級(jí)卵母細(xì)胞或極體C．該細(xì)胞發(fā)生的變異屬于基因重組D．該細(xì)胞最多可產(chǎn)生3種生殖細(xì)胞解析：圖示細(xì)胞染色體中的著絲粒還未分裂，應(yīng)該正在進(jìn)行同源染色體的分離，處于減數(shù)第一次分裂后期。根據(jù)該動(dòng)物的基因型可知該動(dòng)物的性別為雌性，則該細(xì)胞為初級(jí)卵母細(xì)胞。據(jù)分析可知該細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂，A錯(cuò)誤；該細(xì)胞是雌性生物細(xì)胞進(jìn)行的減數(shù)第一次分裂，其子細(xì)胞是次級(jí)卵母細(xì)胞或極體，B正確；已知該動(dòng)物的基因型為GGXEXe，所以圖中g(shù)基因只能來源于基因突變，C錯(cuò)誤；卵母細(xì)胞通過減數(shù)分裂只能產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞，所以只會(huì)產(chǎn)生一種生殖細(xì)胞，D錯(cuò)誤。故選B。答案：B3.(2022·上海嘉定二模)如圖所示為在細(xì)胞分裂時(shí)染色體之間可能發(fā)生的現(xiàn)象，①②可能導(dǎo)致的變異類型依次是()A．染色體易位、基因突變B．染色體易位、基因重組C．基因重組、染色體易位D．基因重組、染色體缺失解析：①該圖中的非姐妹染色單體發(fā)生片段互換，且發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體易位；②該圖中的非姐妹染色單體發(fā)生片段互換，且發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組。故選B。答案：B4．(2022·廣東模擬預(yù)測)家蠶養(yǎng)殖是華南地區(qū)的一種傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。在家蠶養(yǎng)殖業(yè)中雄蠶(性染色體組成為ZZ)的桑葉利用率高，且蠶絲質(zhì)量好。家蠶卵(受精卵)的顏色受10號(hào)染色體上的兩對(duì)等位基因A/a、B/b控制。a基因純合時(shí)卵表現(xiàn)為杏黃色，b基因純合時(shí)卵表現(xiàn)為黃褐色，a基因和b基因同時(shí)純合則為黃色，其它基因型則表現(xiàn)為黑色?；卮鹣铝袉栴}：(1)家蠶卵色的遺傳遵循________定律。純合杏黃色卵家蠶與純合黃褐色卵家蠶雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)型為________。F1相互雜交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為________________________________________________________________________(不考慮變異的情況)。(2)育種工作者用輻射誘變的方法處理上述F1，通過特定方法選出缺失a基因或b基因的個(gè)體。有人提出可通過正常黃色卵個(gè)體(aabb)與經(jīng)輻射后的F1個(gè)體雜交來選擇a基因或b基因缺失的個(gè)體。你同意他的觀點(diǎn)嗎？請說明理由(缺失a基因或b基因的配子存活力不受影響，且aa與a_表現(xiàn)型相同、bb與b_表現(xiàn)型相同)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若已獲得a基因或b基因缺失的家蠶，再通過其他方法使有部分片段缺失的10號(hào)染色體轉(zhuǎn)移到W染色體上，如圖1所示。在產(chǎn)生配子時(shí)兩條正常染色體移向一極，則僅考慮圖中染色體和基因，該突變體能產(chǎn)生的兩種配子分別為________。進(jìn)一步選育后共形成了甲乙丙丁四個(gè)品系家蠶，如圖2所示。通過在四個(gè)品系中選擇特定的雜交組合，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)多代根據(jù)卵色篩選雄蠶進(jìn)行生產(chǎn)。請寫出雜交和選擇方案(答出一種方案即可)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：家蠶卵(受精卵)的顏色受10號(hào)染色體上的兩對(duì)等位基因A/a、B/b控制。a基因純合時(shí)卵表現(xiàn)為杏黃色，b基因純合時(shí)卵表現(xiàn)為黃褐色，a基因和b基因同時(shí)純合則為黃色，其它基因型則表現(xiàn)為黑色。因此，aaB_為杏黃色，A_bb為黃褐色，aabb為黃色，A_B_為黑色。(1)家蠶卵色受10號(hào)染色體上的兩對(duì)等位基因A/a、B/b控制，由于這兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上，因此，遵循基因分離定律。純合杏黃色卵家蠶(aaBB)與純合黃褐色卵家蠶(AAbb)雜交，F(xiàn)1的基因型為AaBb，為黑色。F1相互雜交，F(xiàn)2的基因型和表現(xiàn)型及比例為1杏黃色(aaBB)∶1黃褐色(AAbb)∶2黑色(AaBb)。(2)育種工作者用輻射誘變的方法處理上述F1，通過特定方法選出缺失a基因或b基因的個(gè)體。有人提出可通過正常黃色卵個(gè)體(aabb)與經(jīng)輻射后的F1個(gè)體雜交來選擇a基因或b基因缺失的個(gè)體。該雜交方法為測交，測交能檢測待測個(gè)體產(chǎn)生的配子的種類和比例，但由于aa與a_表現(xiàn)型相同、bb與b_表現(xiàn)型相同，即后代中無論缺失與否均表現(xiàn)出杏黃色∶黃褐色＝1∶1。(3)若己獲得a基因或b基因缺失的家蠶，再通過其他方法使有部分片段缺失的10號(hào)染色體轉(zhuǎn)移到W染色體上，如圖1所示。在產(chǎn)生配子時(shí)兩條正常染色體移向一極，則僅考慮圖中染色體和基因，該突變體能產(chǎn)生的兩種配子分別為aBZ、eq\o(WA,\s\up8(︵))。進(jìn)一步選育后共形成了甲乙丙丁四個(gè)品系家蠶，因?yàn)榧讉€(gè)體的W上有A基因，因此需要選擇沒有A基因雄性個(gè)體，即丙個(gè)體進(jìn)行雜交，二者產(chǎn)生的后代中雌性卵為黑色卵，雄性個(gè)體為杏黃色卵，因此選擇杏黃色卵進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)選擇杏黃色卵和黑色卵進(jìn)行留種；也可選擇乙和丁品系雜交，選擇黃褐色卵進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)選擇黃褐色卵和黑色卵進(jìn)行留種。答案：