高考生物考前3個月專題復(fù)習(xí) 專題3 細(xì)胞的生命歷程 考點11 理清細(xì)胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系

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考點11　理清細(xì)胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系 題組　細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系 1．(2015海南，29)回答下列關(guān)于遺傳和變異的問題： (1)高等動物在產(chǎn)生精子或卵細(xì)胞的過程中，位于非同源染色體上的非等位基因之間會發(fā)生________，同源染色體內(nèi)的非姐妹染色單體之間可能會發(fā)生________，這兩種情況都有可能導(dǎo)致基因重組，從而產(chǎn)生基因型組成不同的配子。 (2)假設(shè)某物種的染色體數(shù)目為2n，在其減數(shù)分裂過程中，會出現(xiàn)不同的細(xì)胞，甲、乙2個模式圖僅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色體，那么，圖甲表示的是________________(填“初級精母細(xì)胞”“次級精母細(xì)胞”或“精細(xì)胞”)，圖乙表示的是________________(填“初級精母細(xì)胞”“次級精母細(xì)胞”或“精細(xì)胞”)。 答案　(1)自由組合　交叉互換　(2)初級精母細(xì)胞　精細(xì)胞 解析　(1)進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，非同源染色體上的非等位基因也自由組合；另外一種基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時期，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交叉互換。(2)如圖所示，圖甲細(xì)胞中含有同源染色體，并且每條染色體上有姐妹染色單體，所以為初級精母細(xì)胞；圖乙細(xì)胞中無同源染色體，并且姐妹染色單體已經(jīng)分開，已分別進入不同的配子中，所以為精細(xì)胞。 2．(地方卷重組)判斷與填充： (1)如圖為某種果蠅的染色體組成示意圖。該果蠅由于減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子。則Ⅱ號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離，性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時未分離(2011山東，8改編)(　√　) (2)如圖為某生物(基因型為AABb)正在進行細(xì)胞分裂的部分染色體組成示意圖，則該細(xì)胞為次級精母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞，其中基因a是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生的(2011江蘇，11AB)(　　) (3)低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細(xì)胞，此卵細(xì)胞與精子結(jié)合發(fā)育成三倍體草魚胚胎，上述過程中產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞中可能出現(xiàn)如圖所示的行為圖像(2015天津，4B)(　√　) (4)如圖所示為觀察到的某生物(2n＝6)減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞，這是因為減數(shù)第一次分裂中有一對同源染色體沒有相互分離(2012江蘇，8A)(　√　) (5)(2013山東，27節(jié)選)某二倍體植物高莖(H)對矮莖(h)為顯性，基因H、h在4號染色體上，則基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的基因型為Hh細(xì)胞，最可能的原因是_________________________________________________________。若缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時，偶然出現(xiàn)了一個HH型配子，最可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換　減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體未分離 (6)(2014江蘇，28節(jié)選)某研究者用非洲爪蟾性腺為材料，對其精巢切片進行顯微觀察，并繪制了示意圖(如圖所示)，細(xì)胞中染色體的互換區(qū)段內(nèi)同一位點上的基因______________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。 答案　不一定相同 (7)(2014天津，9節(jié)選)果蠅的四對相對性狀中紅眼(E)對白眼(e)、灰身(B)對黑身(b)、長翅(V)對殘翅(v)、細(xì)眼(R)對粗眼(r)為顯性。下圖是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布，果蠅M產(chǎn)生配子時，非等位基因________和________不遵循自由組合定律。若果蠅M與黑身殘翅果蠅個體測交，出現(xiàn)相同比例的灰身長翅和黑身殘翅后代個體，則表明果蠅M在產(chǎn)生配子過程中______________________________________________，導(dǎo)致基因重組，產(chǎn)生新的性狀組合。 答案　B(或b)　v(或V)　V和v(或B和b)基因隨非姐妹染色單體的交叉交換而發(fā)生交換 (8)(2014四川，11節(jié)選)某小鼠的基因型為A1ABB，其中基因A1、A、B分別標(biāo)有3種不同的熒光，若發(fā)現(xiàn)某個次級精母細(xì)胞有3種不同顏色的4個熒光點，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　基因A與A1所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 依綱聯(lián)想 1．關(guān)于細(xì)胞分裂與遺傳規(guī)律的3點提示 (1)基因的分離定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期，由于同源染色體的分離導(dǎo)致其上的等位基因發(fā)生分離。 (2)基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期，在同源染色體分離的同時，非同源染色體發(fā)生自由組合。 (3)有絲分裂和無絲分裂過程中不存在基因的分離和自由組合。 2．關(guān)于細(xì)胞分裂與生物變異的3點提示 (1)基因突變主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期。 特別提醒　細(xì)胞分裂的各個時期都可以發(fā)生基因突變，并不是只有間期才能夠發(fā)生基因突變，只是在間期最容易發(fā)生基因突變。 (2)基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期和后期，前期是由于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換造成的，后期是由于非同源染色體之間自由組合造成的。 (3)染色體變異可以發(fā)生在細(xì)胞分裂的各個時期。 3．細(xì)胞分裂過程中形成異常細(xì)胞的3種原因 (1)紡錘體形成受阻：低溫誘導(dǎo)或用秋水仙素處理，使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻，導(dǎo)致體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，形成多倍體細(xì)胞。 (2)同源染色體不分離：在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體不分離導(dǎo)致產(chǎn)生的次級精(卵)母細(xì)胞異常，進而使產(chǎn)生的配子全部異常。 (3)姐妹染色單體不分離：在減數(shù)第二次分裂后期，姐妹染色單體不分離，導(dǎo)致產(chǎn)生的配子異常。 4．產(chǎn)生性染色體異常配子的原因剖析 (1)異常精子 ①XY出現(xiàn)的原因是由于減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未彼此分離。 ②XX或YY出現(xiàn)的原因是由于減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未彼此分離。 (2)異常卵細(xì)胞：XX或O出現(xiàn)的原因是由于減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未彼此分離或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未彼此分離。 考向一　辨析細(xì)胞分裂過程中基因的傳遞規(guī)律 1．某正常男性(XBY)的一個處于減數(shù)第一次分裂后期的細(xì)胞與某女性色盲基因攜帶者(XBXb)的一個處于有絲分裂后期的細(xì)胞相比(不考慮基因突變)，正確的是(　　) A．X染色體數(shù)目之比為1∶2 B．B基因數(shù)目之比是1∶1 C．染色單體數(shù)目之比是4∶1 D．子細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)目之比是2∶1 答案　B 解析　該男性減數(shù)第一次分裂后期X染色體數(shù)目是1，女性有絲分裂后期X染色體數(shù)目是4，A錯誤；該男性(XBY)減數(shù)第一次分裂后期，B基因數(shù)目是2，女性有絲分裂后期B基因數(shù)目也是2，B正確；該男性減數(shù)第一次分裂后期細(xì)胞中染色單體的數(shù)目是92，女性有絲分裂后期細(xì)胞中沒有染色單體，C錯誤；男性產(chǎn)生的次級精母細(xì)胞中核內(nèi)DNA數(shù)目是46，女性產(chǎn)生的子細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)目是46，核內(nèi)DNA之比是1∶1，D錯誤。 思維延伸 (1)假設(shè)一對夫婦生育的7個兒子中，3個患有血友病(H—h)，3個患有紅綠色盲(E—e)，1個正常。則下面的示意圖所代表的細(xì)胞可能來自孩子母親(　√　) (2)某男性的基因型為AaXbY，他體內(nèi)經(jīng)正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的一個次級精母細(xì)胞中(不考慮交叉互換)，可能含有兩個基因A、兩個基因b,1條X染色體(　√　) (3)下圖為某二倍體動物細(xì)胞分裂圖像，則： ①如果P 為X 染色體，則Q 一定是Y 染色體，兩者同源區(qū)段可攜帶等位基因(　　) ②染色體P 和Q 上的基因，在親子代間傳遞時可遵循基因的自由組合定律(　√　) (4)一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子出現(xiàn)了以下情況，則： ①若精子的種類及比例為AB∶ab＝2∶2，則兩對等位基因一定位于同一對同源染色體上(　　) ②若精子的種類及比例為AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，則一定發(fā)生了同源染色體分離，非同源染色體的自由組合(　　) ③若精子的種類及比例為AaB∶b＝2∶2，則一定發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異(　　) ④若精子的種類及比例為AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，則一定有一個A基因突變成了a基因(　√　) 考向二　基因突變、基因重組與細(xì)胞分裂的辨析 2．某哺乳動物的基因型為AABbEe，如圖是該動物體某個細(xì)胞在減數(shù)分裂的某個環(huán)節(jié)的示意圖，據(jù)此可以判斷(　　) A．三對基因的遺傳遵循自由組合定律 B．圖示細(xì)胞中，a基因來自于基因突變或基因重組 C．圖示細(xì)胞若為第一極體，則該卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為AbE D．圖示細(xì)胞若為次級精母細(xì)胞，則該精原細(xì)胞產(chǎn)生的精子基因型有4種 答案　C 解析　三對基因的遺傳不遵循自由組合定律，因為A、B基因在一條同源染色體上，故A錯誤；圖示細(xì)胞中，a基因來自于基因突變，沒有基因重組，故B錯誤；圖示細(xì)胞若為第一極體，則次級卵母細(xì)胞的基因型為AAbbEE，產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為AbE，故C正確；圖示細(xì)胞若為次級精母細(xì)胞，則該精原細(xì)胞產(chǎn)生的精子基因型為ABe、aBe、AbE共3種，故D錯誤。 思維延伸 (1)處于分裂期的一個細(xì)胞內(nèi)，染色體上共有10個DNA分子，則正常情況下該細(xì)胞此時可能會發(fā)生基因重組和染色體變異(　　) (2)如圖為某二倍體動物體內(nèi)處于某一分裂時期的細(xì)胞中部分染色體示意圖，則由圖可知，該細(xì)胞一定在減數(shù)第一次分裂的前期發(fā)生了交叉互換(　　) (3)如圖是一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的兩個次級精母細(xì)胞，則細(xì)胞所示的變異類型均發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的后期(　　) 考向三　染色體變異與細(xì)胞分裂的辨析 3．長翅紅眼雄蠅與長翅白眼雌蠅交配，產(chǎn)下一只染色體組成為 6＋XXY 的殘翅白眼雌蠅。已知翅長基因(A、a)位于常染色體上，紅眼基因(B)、白眼基因(b)位于X染色體上，在沒有基因突變的情況下，下列分析正確的是(　　) A．該染色體組成為6＋XXY 的白眼雌蠅體細(xì)胞中含有3個染色體組 B．產(chǎn)生該白眼雌蠅的原因可能是母本雌蠅僅減數(shù)第一次分裂出錯，此時與受精的卵細(xì)胞一起產(chǎn)生的三個極體基因型可能為 A、A、aXb C．產(chǎn)生該白眼雌蠅的原因可能是母本雌蠅僅減數(shù)第二次分裂出錯，此時與受精的卵細(xì)胞一起產(chǎn)生的三個極體基因型可能為AXb、AXb、a D．產(chǎn)生該白眼雌蠅的原因可能是父本雄蠅減數(shù)第一次分裂出錯，XY同源染色體沒有分離，產(chǎn)生異常的精子XY與正常卵細(xì)胞結(jié)合 答案　C 解析　正常果蠅體內(nèi)共8條染色體，該染色體組成為6＋XXY的殘翅白眼雌蠅體細(xì)胞中含有9條染色體，并非12條，不是3個染色體組，A錯誤；該雌蠅正常性染色體是XY，多的X來自親本雌蠅或者雄蠅，又因顏色為白眼，則X只能來自親本雌蠅減數(shù)分裂異常，且只能在減數(shù)第一次分裂后期或者減數(shù)第二次分裂后期出錯一次，若產(chǎn)生該白眼雌蠅異常XXY是母本雌蠅僅減數(shù)第一次分裂出錯，此時親代雌蠅參與受精的卵細(xì)胞(aXbXb)一起產(chǎn)生的三個極體基因型可能為A、A、aXbXb，B錯誤；同理，若產(chǎn)生該白眼雌蠅是母本雌蠅僅減數(shù)第二次分裂出錯，此時與親代雌蠅參與受精的卵細(xì)胞(aXbXb)一起產(chǎn)生的三個極體基因型可能為AXb、AXb、a，C正確；若產(chǎn)生該白眼雌蠅是父本雄蠅減數(shù)第一次分裂出錯，XY同源染色體沒有分離，產(chǎn)生異常的精子XBY與正常卵細(xì)胞結(jié)合，則該雌蠅為紅眼，D錯誤。 思維延伸 判斷與填充： (1)白眼雌果蠅(XaXa)與紅眼雄果蠅(XAY)雜交，子代中出現(xiàn)極少數(shù)的表現(xiàn)型為白眼的雌果蠅，其性染色體組成為XXY，形成該個體的配子不可能來源于下圖甲所示細(xì)胞，而可能來自圖乙所示細(xì)胞(不考慮基因突變)(　√　) (2)長翅紅眼雄蠅與長翅白眼雌蠅交配(A—長翅、a—殘翅、B—紅眼、b—白眼)，產(chǎn)下一只染色體組成為XXY的殘翅白眼雌蠅。已知翅長、眼色基因分別位于常染色體和X染色體上，在沒有基因突變的情況下，與受精的卵細(xì)胞一同產(chǎn)生的極體，其染色體可能的組成及基因分布正確的是①③④(　√　) (3)下圖為染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為2c的某動物精原細(xì)胞分裂的示意圖，兩對基因A、a和B、b分別在兩對同源染色體上，①③表示細(xì)胞處于染色體著絲點向兩極移動的時期。 ①若該動物產(chǎn)生一個基因型為Aab的配子，則發(fā)生分裂異常的時期應(yīng)為下圖的DF段(　　) ②若該動物產(chǎn)生一個基因型為Aab的配子，則與此精子來自同一個初級精母細(xì)胞的另外3個精子的基因型為Aab、B、B(　√　) (4)家貓的體色由X染色體上的一對等位基因B、b控制，只含基因B的個體為黑貓，只含基因b的個體為黃貓，其他個體為玳瑁貓。現(xiàn)有基因型為XBXbY雄貓，其父本的毛色為黃色，母本的毛色為黑色，則變異來源于__________________________________________。該雄性玳瑁貓能產(chǎn)生的精子有________種。 答案　父本減數(shù)第一次分裂后期同源染色體X、Y未分離　6 (5)玉米為二倍體植物(2n＝20)，個別植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)目為19條，這種植株稱為單體，玉米單體植株在減數(shù)第一次分裂時能形成________個四分體。這種單體植株是由于正常配子與染色體數(shù)為________條的異常配子結(jié)合發(fā)育形成的，請分析這種異常配子形成的原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　9　9　減數(shù)第一次分裂過程中，初級精(卵)母細(xì)胞中某對同源染色體沒有分離，減數(shù)第二次分裂正?；驕p數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂過程中，次級精(卵)母細(xì)胞中某條染色體的姐妹染色單體沒有分開