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【步步高】2016版高考生物大二轮总复习 增分策略 专题三9“稳中求变”之细胞分裂中的遗传变异试题


必考点 9

“稳中求变”之细胞分裂中的遗传变异
依纲排查

细胞分裂与遗传变异的综合应用 (1)细胞分裂与 DNA 复制存在怎样的关系? (2)细胞分裂与遗传的基本定律存在怎样的关系? (3)细胞分裂怎样发生染色体数目与结构的变异?

1.理清细胞分裂与变异类型的关系 (1)无丝分裂:没有染色体的变化,但进行

DNA 复制,只可能发生________________。 (2)有丝分裂:进行 DNA 复制和染色体变化,但无同源染色体 ________ 和非同源染色体的 ________________,可能发生________________和染色体变异,但不发生基因重组。 (3)减数分裂:有________________及非同源染色体自由组合等现象,可发生基因突变、基因 重组和染色体变异三种变异方式。 2.把握减数分裂与遗传规律的关系 (1)同源染色体分离→______________分开→分离定律 ↑ 性染色体分离→性别决定、伴性遗传 (2)非同源染色体自由组合→____________________________自由组合→自由组合定律。 3.根据配子异常情况推测减数分裂发生异常的时期(假设亲代为 AaX Y) (1)若配子中出现 Aa 或 XY 在一起时,则一定是________________异常。 (2)若配子中 A 与 a、X 与 Y 分开,但出现了两个 AA/aa 或两个 XX/YY 的配子,则一定是 __________________异常。 (3)若出现 AAa 或 Aaa 或 XXY 或 XYY 的配子时,则一定是_________________分裂均异常。 (4)若配子中无 A 和 a,或无 X 和 Y 时,则可能是______________________________异常。 4.明确细胞分裂中染色体标记情况 (1)牢记 DNA 复制是____________复制。 (2)牢记在染色体上有染色单体存在时,是一条染色单体被标记还是两条均被标记。 (3)牢记有丝分裂后期或减Ⅱ后期着丝点分裂后,分开的不同染色体之间会随机移向两极。
1
B B

题组一 减数分裂与遗传变异的相关判断 1.判断下列叙述 (1)某二倍体动物的某细胞内有 10 条染色体、10 个 DNA 分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞 正在发生自由组合(2009·上海,18B)( )

(2)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会同时发生基因突变与重组(2013·四川, 1D)( )

(3) 染色体不分离或不能移向两极引起的变异只发生在减数分裂中(2009·福建, 3A 改 编)( ) )

(4)非同源染色体自由组合导致基因重组只发生在减数分裂中(2009·福建,3B 改编)( 题组二 细胞分裂中标记染色体的去向分析

2.果蝇的体细胞含有 8 条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的 DNA 双链都被
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P 标记。如果把该细胞放在不含 P 的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第几次细 )

32

胞分裂中出现:每个细胞的中期和后期都分别有 8 条、16 条被标记的染色体( A.第 1 次 C.第 3 次
3

B.第 2 次 D.第 4 次

3.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周 期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程,其染色体的放射性标记分布 情况是( )

A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记 B.次级精母细胞中每条染色体都被标记 C.只有半数精细胞中有被标记的染色体 D.产生的四个精细胞中的全部染色体,被标记数与未被标记数相等

细胞分裂中标记染色体的去向确定思路 (1)首先确定细胞分裂方式, 是有丝分裂还是减数分裂, 有丝分裂常以一条染色体为研究对象, 减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。 (2)其次确定标记过程中 DNA 复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。 (3)最后图示细胞分裂过程,如下图:
2

题组三 巧判减数分裂形成的配子种类 4.一个基因型为 AaBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞,在减数分裂过程中发生基因突 变,其中一条染色单体上的 A 突变为 a,该细胞以后的减数分裂正常进行,则其可产生多少 种配子( A.1 种 C.3 种 ) B.2 种 D.4 种

5. 右图表示基因型为 aaBbCc 的某动物细胞分裂示意图,据此可确认该细胞 ( )

A.发生过基因突变 B.将形成四种配子 C.是次级精母细胞 D.没有同源染色体

巧辨减数分裂形成配子的种类 (1)1 个含 n 对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成 4 个精子,2 种类型。 (2)1 个含 n 对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成 1 个卵细胞,1 种类型。 (3)1 个含 n 对同源染色体的生物体,经过减数分裂能形成 2 种精子或卵细胞。 题组四 细胞分裂与遗传规律的关系 6.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)均为显性, 控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成,以下判断正确的是 ( )
n

3

A.控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律 B.该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种 C.该个体的细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因为 AbD 和 abd D.该个体与另一个体测交,后代基因型比例为 1∶1∶1∶1 7.如图是某种二倍体生物的细胞分裂的相关图示,有关分析正确的是( )

A.甲图细胞的基因型是 aaBBdd,产生该细胞的生物为雌性纯合子 B.乙图中秋水仙素在 cd 段发挥作用,受精作用发生在 de 段 C.丙图中 2 区段所控制生物性状的遗传与性别无关 D.甲、乙图中的细胞均无同源染色体存在 题组五 细胞分裂图像中变异类型判断 8.甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。下列相关叙述正确的 是( )

A.在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换 B.甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异 C.甲细胞中有两个染色体组,8 条姐妹染色单体 D.若图乙表示卵细胞,则图甲表示次级卵母细胞 9.某些类型的染色体变异,可通过对细胞有丝分裂或减数分裂时期的图像来识别,而基因突 变在显微镜下是观察不到的。①、②、③、④图像中发生的变异类型依次是( )

4

A.三倍体、三倍体、基因突变、基因突变 B.三倍体、三体、基因重组、基因突变 C.三体、三倍体、染色体片段缺失、基因重组 D.三体、三体、染色体片段增加、基因重组

1.基因重组细胞图像的判定 (1)若细胞图像中的四分体时期体现出交叉互换现象,则一定发生了基因重组。 (2)若为减数分裂图像,同一染色体上出现诸如 B、b 的不同,则可能是基因突变或交叉互换 导致的。 (3)若为有丝分裂图像,同一染色体上出现诸如 B、b 的不同,则不必考虑基因重组。 2.染色体变异细胞图像的判定 (1)图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变, 可判定为结构变异。 (2)图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减),则判定为发生了染色体数目变异。 题组六 聚焦减数分裂中染色体异常情况 10.(2015·德州一模)一个基因型为 AaX Y 的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细 胞,精细胞甲的基因和性染色体组成为 aYY,精细胞乙的基因和性染色体组成为 AX Y。下列 叙述不正确的是( )
b b

A.精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞 B.与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞 C.精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制了一次 D.精细胞乙形成的原因是 X 和 Y 染色体在减数第一次分裂过程中未分离 11.(2015·泸州一模)下列关于配子基因型异常发生时期的判断,正确的是( 选项 A B 个体基因型 DD AaBb 配子基因型 D、d AaB、AaB、b、b 异常发生时期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 )

5

C D

XY AaX X
B b

a

X Y、X Y AAX X 、X X 、a、a
B b B b

a

a

减数第一次分裂 减数第二次分裂

12.(2015·郑州模拟)在观察动物细胞的减数分裂过程时,观察到了某动物(2n=6)减数第二 次分裂后期细胞如下图所示。则下列解释合理的是( )

A.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 13. (2015·东北三校二模)小鼠(2n=40)胚胎期某细胞发生图示异常分裂(未绘出的染色体均 正常),其中 A 为抑癌基因,a 为 A 的突变基因。下列说法正确的是( )

A.该分裂过程中形成 20 个四分体 B.分裂产生 Aa 或 aa 子细胞的概率均为 1/2 C.子细胞 aa 在适宜条件下可能无限增殖 D.染色体异常分离与纺锤体无关

细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析 (1)纺锤体形成受阻:低温诱导或用秋水仙素处理,使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻,导 致体细胞内染色体数目加倍,形成多倍体细胞。 (2)同源染色体不分离:在减数第一次分裂后期,同源染色体不分离导致产生的次级精 (卵) 母细胞异常,进而使产生的配子全部异常。 (3)姐妹染色单体不分离:在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体不分离,导致产生的配子有

6

一半异常。 提醒:完成作业 考点过关练 9

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二轮专题强化练

考点过关练 9 “稳中求变”之细胞分裂中 的遗传变异 1.(2015·青岛模拟)下图是精原细胞的增殖情况,下列叙述正确的是( )

A.图中①④过程均可形成姐妹染色单体 B.图中细胞的染色体组数共有两种类型 C.图中①②过程细胞均会适度生长 D.图中①③过程发生的变异类型相同 2.某哺乳动物的基因型为 AABbEe,右图是其中一个精原细胞在产生精细胞 过程中的某个环节的示意图,据此可以判断( )

A.图示细胞为次级精母细胞,细胞中含有一个染色体组 B.该精原细胞产生的精细胞基因型有 ABe、aBe、AbE C.图示细胞中,a 基因来自于基因突变或基因重组 D.三对基因的遗传遵循自由组合定律 3.下图 1 为某二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线,图 2 表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述错误的是( )

A.CD 段含有 4 个染色体组,12 个 DNA 分子 B.FG 段可发生基因重组 C.若染色体②上有基因 B,⑤的相同位点上有基因 b,则其原因是在 AB 段发生了基因突变
8

D.图 2 中细胞是次级精母细胞,处于曲线图的 HI 段 4.基因型为 AaX Y 的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色 体的 AA 型配子。等位基因 A、a 位于 2 号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确 的是( )
B

①2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

5.右图是基因型为 AaBb 的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断正确 的是( )

A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B.此细胞中染色体上出现基因 A、a 可能是基因突变的结果 C.此细胞可能形成两种精子或两种卵细胞 D.此动物体细胞内最多含有 2 个染色体组 6.某男子表现型正常,但其一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体,如 图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体 分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是( )

A.图甲所示的变异属于基因重组 B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有 8 种 D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 7.下图甲、乙分别表示某基因型为 AaBbdd 的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体 基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。据图回答下面的问题:

9

(1)依据图乙,写出该种生物细胞分裂时,DNA 数目的变化规律:__________________。 (2)图甲所示细胞名称为____________。该细胞中含同源染色体和等位基因分别为________ 对。若 1 号染色体表示 X 染色体,则 2 号和 4 号染色体分别称为______________________ _______________________________________________________________________。

(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂_______________________________________ _____________________________________________________________来实现的。 (4)图乙中的横坐标各数字中,__________表示基因 b 与 b 的分开时期。 (5)请在方框中绘出与图甲时期相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞图像。

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学生用书答案精析 必考点 9 核心提炼 1.(1)基因突变 (2)分离 自由组合 基因突变 (3)交叉互换 2.(1)等位基因 (2)非同源染色体上的非等位基因 3.(1)减Ⅰ分裂 (2)减Ⅱ分裂 (3)减Ⅰ和减Ⅱ 4.(1)半保留 题组突破 1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
32 32 32 31 32 31

“稳中求变”之细胞分裂中的遗传变异

(4)减Ⅰ或减Ⅱ分裂

2.A [亲代 DNA 为 P/ P,则第一次分裂中期染色体为 P/ P· P/ P,后期着丝点分裂后, 每条染色体均为 P/ P,所以第一次分裂中期与后期分别有 8 条和 16 条被标记的染色体。] 3.D [一个精原细胞在含 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,每 条染色体的 DNA 分子有一条链被标记,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂 过程,初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记,着丝点分裂后的次级精母细胞 有一半的染色体被标记。由于染色体的随机结合,含有被标记染色体的精细胞的比例不能确 定。整体来看,产生的四个精细胞中的全部染色体,被标记数与未被标记数相等。] 4.C [正常情况下,一个基因型为 AaBb 的初级精母细胞经减数分裂能产生 AB、AB、ab、ab 或 Ab、Ab、aB、aB 四个配子,其中两两相同,有 2 种配子;若其中一条染色单体上的 A 突变 成 a,产生的配子为 AB、aB、ab、ab 或 Ab、ab、aB、aB,则有三种配子,故 C 正确。] 5.D 6.D [由图示可知,控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于一对同源染色体上,故二者遗 传时不遵循基因的自由组合定律;一个初级精母细胞一般产生四个精细胞、两种基因型;该 个体的细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因为 AabbDd;该个体与另一个体测交(基因 型为 aabbdd),后代基因型的比例 AabbDd∶Aabbdd∶aabbDd∶aabbdd=1∶1∶1∶1。] 7.D [甲图中细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞减数第二次分裂后期图像,产生该细胞的
3 32 31

生物可以为雌性纯合子,也可为雌性杂合子,A 错误;秋水仙素作用于分裂前期,乙图中 cd 段包含前期;de 段为 DNA 复制时期,B 错误;丙图中 2 区段为 X、Y 染色体的同源区段,基因 只要位于性染色体上,其控制的性状的遗传就会与性别相关联,C 错误;甲图中没有同源染

11

色体,乙图中表示二倍体生物只含 1 个染色体组的生殖细胞先进行有丝分裂,再在秋水仙素 作用下加倍成含 2 个染色体组的细胞,2 个染色体组中染色体彼此相同,不为同源染色体,D 正确。] 8.A 9.C [①图中多了一条染色体,属于三体;②图中有三个染色体组,属于三倍体;③图属于

染色体片段缺失;④图由于发生了交叉互换,同源染色体上的非等位基因发生了重新组合, 属于基因重组。] 10.C [精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开。] 11.C [A 项中配子基因型异常发生时期主要在减数第一次分裂前的间期 DNA 复制过程中;B 项中配子基因型发生异常时期在减数第一次分裂时期;D 项中配子基因型发生异常是在减数 第一次分裂及减数第二次分裂时期。] 12.C [分析图示,细胞中姐妹染色单体分离,且移向细胞两极的染色体各有 4 条,结合题 干该生物是体细胞含有 6 条染色体的二倍体,可判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时 多一条,原因是在减数第一次分裂时,一对同源染色体没有分开,得到的两个次级性(精)母 细胞中一个含有 4 条染色体,另一个含有 2 条染色体。其中含有 4 条染色体的次级性(精)母 细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。] 13.C [胚胎期细胞进行的是有丝分裂,四分体出现在减数第一次分裂时期;由题图可知, 细胞一极中携带 a 的染色体有两条,携带 A 的染色体有一条,在染色体随机丢失后分裂产生 Aa 子细胞的概率为 2/3, aa 子细胞的概率为 1/3; 子细胞 aa 不能合成抑制细胞增殖的相关蛋 白质,在适宜条件下有可能无限增殖;在纺锤丝的牵引下,染色体移向细胞两极,故染色体 的异常分离很可能与纺锤体有关。]

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二轮专题强化练答案精析 考点过关练 9 “稳中求变”之细胞分裂中的遗传变异

1. C [姐妹染色单体形成于细胞分裂间期, 图中①有丝分裂和②减数第一次分裂前的间期均 可形成姐妹染色单体,而④减数第二次分裂过程中不能形成姐妹染色单体,A 项错误;图中 精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞后期中有 2 个染色体组,精原细胞有丝分裂后期有 4 个染色体组,而次级精母细胞的前期、中期以及精细胞中有 1 个染色体组,因此图中细胞 的染色体组数共有 3 种类型,B 项错误;图中①②过程均包括细胞分裂间期,此时期为分裂 期进行活跃的物质准备,细胞中主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有 适度的生长,C 项正确;图中①过程表示有丝分裂,发生的变异类型主要是基因突变和染色 体变异,而③过程表示减数第一次分裂,该过程中主要发生染色体变异和基因重组两种变异 类型,故 D 项错误。] 2.B [由图形可判断该细胞处于减数第二次分裂后期,该细胞中含有两个染色体组,A 错; 由于该动物的基因型为 AABbEe,所以该细胞中的 a 基因来源于基因突变,而不可能来源于基 因重组,C 错;由于基因 A、B 位于相同染色体上,故其不符合自由组合定律,D 错。] 3.C [图 1 表示二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化,CD 段表示 有丝分裂后期,此时着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数量加倍,染色体组有 4 个, 由图 2 可以看出,此动物体细胞含有 6 条染色体,每条染色体上都有 1 个 DNA 分子,染色体 数加倍,DNA 分子数也加倍,为 12 个;FG 段表示减数第一次分裂,此过程中可以发生基因重 组;若染色体②上有基因 B,⑤的相同位点上有基因 b,则其原因可能是发生了基因突变,也 可能是由于同源染色体的非姐妹染色体之间的交叉互换造成的;图 2 表示减数第二次分裂, 此时的细胞是次级精母细胞。] 4.A [AA 型配子中没有 a 基因,说明减数第一次分裂时 A 与 a 已经分开,一定是由于减数 第二次分裂时 2 号染色体未分离,①正确,②错误;AA 型配子中不含性染色体,有两种可能: 一是在减数第一次分裂时性染色体未分离,配子由产生的不含性染色体的次级性母细胞分裂 而成;二是减数第二次分裂时性染色体未分离,产生不含性染色体的配子,故③正确,④错 误。] 5.B [图中细胞表示处于减数第二次分裂中期,可能是次精母细胞、次级卵母细胞或第一极

体;细胞中左侧染色体的两条组妹染色单体的相同位置上出现了 A 和 a,除可能因基因突变

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所致,还有可能是在减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换所致;此细胞可能形成两种 精子或一种卵细胞;此动物体细胞内最多含有 4 个染色体组(如有丝分裂后期)。] 6. D [图甲所示的变异属于染色体结构变异; 观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数 分裂的联会或四分体时期;在不考虑其他染色体的情况下,理论上该男子产生的精子类型有 6 种,即仅具有异常染色体、同时具有 14 号和 21 号染色体、同时具有异常染色体和 14 号染 色体、仅具有 21 号染色体、同时具有异常染色体和 21 号染色体、仅具有 14 号染色体;该男 子的 14 号和 21 号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体组成正常的后 代。] 7.(1)6→12→6→3 (2)第一极体 0、0 常染色体和 X 染色体 (3)同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合 (4)8~9 (5)如图

解析 (1)图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化, 据此分析可确定 DNA 数目变化规律为 6→12→6→3。(2)图甲细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,因此该细胞为第 一极体,该细胞内无同源染色体及等位基因。1 号和 4 号染色体由同一条染色体复制而来, 若 1 号染色体表示 X 染色体, 则 2 号和 4 号染色体分别为常染色体和 X 染色体。 (3)孟德尔的 遗传定律是通过减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合来实现 的。(4)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,即图乙中 5~6 时期,姐妹染色单体分 离发生在减数第二次分裂后期,即 8~9 时期。

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