2025高考备考生物学知识点微专题9 构建图像模型分析细胞分裂与可遗传变异的关系

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0学生用书PI96

微专题9构建图像模型分析细胞分裂与可遗传变异

的关系

1.细胞分裂中发生的可遗传变异的类型

细胞分裂类型特点变异类型

有DNA夏制和染色体变化，无同源

可能发生基因突变和染色体变异,

有丝分裂染色体分离和非同源染色体的自由组

一般不发生基因重组

令

有DNA复制、染色体互换及非同源

减数分裂基因突变、基因重组和染色体变异

染色体自由组合等现象

2.减数分裂与可遗传变异

（1）减数分裂与基因突变

在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，若复制出现差错，则可能引起基因突变。基

因突变可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所

/J\o

添『［A：屈

（2）减数分裂与基因重组（以基因型为AaBb的个体为例）

①在减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如图中

A与B或A与b组合。

②在减数分裂I的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换而导致基因

重组，如图中经互换可导致A与b组合，a与B组合。

（3）减数分裂与染色体变异

①模式图分析

如果只有减数分裂I中同源染色体分离异常，则所形成的配子全部异常；如果只有减数分

裂H中一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子一半正常，一半异常。如图所示:

亲本的配子的基因

异常发生的时期和原因判断方式

基因型型（举例）

AaXBx减数分裂I时A、a基因所在的同子细胞中含

AaXB、源染色体没有分开，减数分裂n正等位基因，

X\Xb常无相同基因

减数分裂I正常，减数分裂II时A

AaX^Xb（两对等位AAX\子细胞中无

基因所在的染色体的姐妹染色单体

基因分别位于两对同XB.aX\等位基因，

分离形成的子染色体移1可细胞同一

源染色体上）aXb含相同基因

极

子细胞中含

AAXBX\减数分裂I及减数分裂H均发生异

等位基因，

XBX\a、a常

含相同基因

AaBb（两对等位基

AB.Ab、出现了基因的

因位于一对同源染色减数分裂I过程中发生了互换

aB、ab重组类型

体上）

1.[2023湖南]某X染色体显性遗传病由S//OX基因突变所致，某家系中一男性患者与一止

常女性婚配后，生方了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（B）

A.父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换

B.父亲的次级精母细胞在减数分裂II后期，性染色体未分离

C.母亲的卵细胞形成过程中，S/7OX基因发生了突变

D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时5HOX基因发生了突变

解析假设与该病相关的基因为A/a,由题干信息知，该病为伴X染色体显性遗传病，则

男性患者的某因型为X'Y.正常女性的某国型为X"X".一男性患者（X'Y）与一正常女性

（XaXa）婚配，正常情况下二者所生男孩的基因型应该是X，。若父亲的初级精母细胞在

减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换，A基因可能挎移到Y染色体上，并随着

精子遗传给儿子，儿子的基因型可能为xayA,表现为患病，A不符合懑意。若父亲的次级

精母细胞在减数分裂II后期，性染色体未分离，则会产生染色素组成为XAX，'和YY的精

子，受精后儿子的基因型为X/Y,不会患病，B符合题意。若母亲的卵细胞形成过程中，

SaOX基因发生了突变，即可产生基因型为X，'的卵细胞，则儿子的基因型可能为乂人丫，表

现为患病，C不符合题意。若该男孩在胚胎发育早期，有丝分要时S”OX基因发生了突

变，其基因型由X"Y变为X，'Y,则表现为患病，D不符合题意。

2.[2022福建]某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如卜.,图中A/a、B/b表示染

色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（B）

A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一

B.图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组

C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂

D.该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞

解析该细胞正在发生互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过互

换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以互换是精子多样性形成的原因之一，

A、D正确；图中非姐妹染色单体发生互换，基因A和宓因b,基因a和基因B发生了重

组，B错误；由于发生互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分

裂，C正确。

3.[2021河北]图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细

胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其

他变异，下列叙述错误的是（C）

A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会

B.②经减数分裂形成的配子有一半正常

C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子

D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到

解析①细胞中有两对同源染电体，具在减数第一次分裂前期发生联会，A正确；②细胞

中发生的是染色体数目变异，在减数分裂时，三条同源染色体中任意两条正常分离，另一

条随机移向一极，其经减数分裂产生配子的种类（只考虑A和a基因所在的染色体）是a

和Aa或A和aa,因此，②经减数分裂形成的配子有一半正常，B正确：③在减数第一次

分裂后期，非同源染色体自由组合，最终产生2种基因型配子，C错误：①为染色体结构

变异，②为染色体数目变异，理论上二者均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察

到，D正确。

4.下列对应关系错误的一组是（D）

选某细胞产生的配子或后代的基区变异可能发

个体或细胞的基因型变异类型

项型生的时期

配子基因型为AAXH、AAXL

A个体基因型为AAXHY减数分裂I染色体变异

Y、Y

减数分裂前

B个体基因型为AaBb配子基因型为Ab、ab、aB、aB基因突变

的间期

精原细胞基因型为

C配子基因型为DT、Dt、（k（IT减数分裂I基因重组

DdTt

双亲基因型为XBX,父本减数分

D后代基因型为XBXBY染色体变异

XBY裂II

解析个体基因型为AAXHY,产生的配子基因型为AAXLAAXH、Y、Y,说明在减数

分裂I后期，含基因A的同源染色体没有分离，与X染色体移向了细胞的同一极，属于染

色体变异，A正确；个体基因型为AaBb,产生的配子基因型为Ab、ab、aB、aB,可能是

因为减数分裂前的间期发生了基因突变，B正确；精原细胞基因型为DdTt,产生的配子基

因型为DT、Dt、dt,dT,说明成数分裂I发生了基因重组，C正确；双亲期因型为

XBX\XBY,产生的后代基因型为XBXBY,可能是父本减数分裂【后期XB与Y没有分

离，也可能是母本减数分裂II后期XB与X11没有分离，属于染色体变异，D错误。

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0学生用书练习帮P464

一、选择题

1.［2024哈尔滨九中模拟］如图表示基因型为AaBbXDY的二倍体动物的某时期细胞分裂模

式图，图中仅绘出部分染色体。不考虑互换和基因突变，下列有关说法正确的是（D）

A.图示细胞所处时期为有丝分裂后期，图示部分含有两时同源染色体

B.将此图补充完整后，则细胞内含有4个染色体组，没有染色单体

C.该细胞的名称为次级精母细胞，其基因型为AaBXD

D.该细胞形成过程中发生了基因重组和染色体变异

解析据图分析可知，图中细胞无同源染色体，着丝粒分裂，域细胞为处于减数分裂I［后

期的次级情母细胞，其基因型为AAaaBBXDxD,A、C错误。二倍体动物处于减数分裂H

后期的细胞中含有2个染色体组，故将此图补充完整后，则细胞内含有2个染色体组，没

有染色单体，B错误。该细胞形成过程中在减数分裂【时非同源染色体自由组合，发生了

基因重组；图中A和a基因所在染色体大小不同，说明发生了染色体数目变异和染色体结

构变异，D正确。

2.［2022湖北改编］为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色

体上的A基因（A1〜A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿患

病原因的叙述错误的是（D）

A.考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂I21号染色体分离异常

B.考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂II21号染色体分离异常

C.不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂I21号染色体分离异常

D.不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂II21号染色体分离异常

解析由题图可知，父亲的两条21号染色体所含的基因分别为A1和A4,母亲的两条21

号染色体所含的基因分别为A2和A3,患儿的三条21号染色体所含的基因分别是A2、A3

和A4。根据患儿21多染色体J■的A基因组成可知，该患儿是由一个含有A4基因的梢子

与一个异常的卵细胞（含有2条21号染色体，含A2、A3两种基因）结合后发育而来的，

异常卵细胞的形成原因可能是减数分裂【异常或者减数分裂II异常。如果考虑同源染色体

互换，则异常卵细胞形成的原因可能是卵原细胞在减数分裂I后期两条21号染色体没有分

离且减数分裂H正常，也可能是卵原细胞在减数分裂II后期发生互换后的21号染色体的两

条姐妹染色单体衣正常分离，A、B正确。如果不考虑同源染色体互换，则异常卵细胞形成

的原因只能是卵原细胞在减数分裂I后期两条21号染色体未正常分离，C正确、D错误。

3.[2024常熟模拟]某动物一对染色体上部分基因及其位置如图1所示，该动物通过减数分

裂产生的若干精细胞中，出现了如图2中的6种异常精子。下列相关叙述正确的是

（B）

AbCD

•BCD

图1

口，、〃•米±43.ARCDA/>DAhC.d/JRCCDAhDCn/>CD

界吊精厂编号—-------4-5——

图2

A.I和6可能属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期

B.2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂

C.3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源

D.只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量

解析1和6异常精子形成的原因可能是减数分裂I前期，同源染色体的非姐妹染色单体

之间发生了互换，属于基因重组，A错误。2发生了染电体片段缺失.4发生了染色体片段

重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段

断裂，B正确。3中d基因出现的原因是基因突变，基因突变是指DNA分子中发生碱基的

替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，故3发生的变异改变了碱基序列，C

错误。3发生的基因突变也可能改变染色体上DNA的碱基数量，D错误。

二、非选择题

4.[2023重庆检测，14分]醉母菌（2N）在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代，如果处于营

养匮乏的条件下，酵母菌可以进行有性生殖，通过减数分裂产生抱子，随后经过细胞融合

重新形成酵母菌。图甲只标注了其中一对同源染色体的行为变叱。

（1）减数分裂某时期，在电干显微镜下可观察到有些蛋白质（简称S蛋白）连接同源染色

体形成联会复合体（简称SC）,如图乙所示,每个联会复合体含有J个DNA分子。

（2）某实验室发现一种缺失A基因的突变体酵母菌。突变体将产生染色体数目异常的、

活力明显下降的抱子。科研人员对其机制进行相关研究。结果如图甲所示，据图分析：

①突变型酵母菌在减数分裂I后期，染色体行为变化特征是一同源染色体未分离.

②综合上述信息，结合S蛋白推测，野生型酵母菌中A基因控制合成的蛋白质的功能是_

促进S蛋白降解，促进同源染色体联会后分离＜1

③为验证上述推测，科研小组将A基因转入突变型（填“突变型”或“野生型”）酵

母菌中并使其发挥作用，最