备考2024届高考生物一轮复习讲义第七章生物的变异和进化微专题9构建图像模型分析细胞分裂与可遗传变异的关系

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丝分裂有DNA复制和染色体变化，无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合可能发生基因突变和染色体变异，一般不发生基因重组减数分裂有DNA复制、染色体互换及非同源染色体自由组合等现象基因突变、基因重组和染色体变异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，如图所示。（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Ⅱ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：②减数分裂异常和配子基因型的关系亲本的基因型配子的基因型（举例）异常发生的时期和原因判断方式AaXBXb（两对等位基因分别位于两对同源染色体上）AaXB、AaXB、Xb、Xb减数分裂Ⅰ时A、a基因所在的同源染色体没有分开，减数分裂Ⅱ正常子细胞中含等位基因，无相同基因AAXB、XB、aXb、aXb减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时A基因所在的染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体移向细胞同一极子细胞中无等位基因，含相同基因AAXBXb、XBXb、a、a减数分裂Ⅰ及减数分裂Ⅱ均发生异常子细胞中含等位基因，含相同基因AaBb（两对等位基因位于一对同源染色体上）AB、Ab、aB、ab减数分裂Ⅰ过程中发生了互换出现了基因的重组类型1.[2023湖南]某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育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，SHOX基因发生了突变D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX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，则男性患者的基因型为XAY，正常女性的基因型为XaXa，一男性患者（XAY）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XaY。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基因可能转移到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不符合题意。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，则会产生染色体组成为XAXA和YY的精子，受精后儿子的基因型为XaYY，不会患病，B符合题意。若母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变，即可产生基因型为XA的卵细胞，则儿子的基因型可能为XAY，表现为患病，C不符合题意。若该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变，其基因型由XaY变为XAY，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下，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和基因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色体，其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）选项个体或细胞的基因型某细胞产生的配子或后代的基因型变异可能发生的时期变异类型A个体基因型为AAXHY配子基因型为AAXH、AAXH、Y、Y减数分裂Ⅰ染色体变异B个体基因型为AaBb配子基因型为Ab、ab、aB、aB减数分裂前的间期基因突变C精原细胞基因型为DdTt配子基因型为DT、Dt、dt、dT减数分裂Ⅰ基因重组D双亲基因型为XBXb、XBY后代基因型为XBXBY父本减数分裂Ⅱ染色体变异解析个体基因型为AAXHY，产生的配子基因型为AAXH、AAXH、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