(浙江选考)2019版高考生物一轮总复习 第三单元 细胞的生命历程 热点题型突破二 细胞分裂与遗传变

热点题型突破二细胞分裂与遗传变异的关系
[考情分析] 有丝分裂、减数分裂在考试属性内的要求是理解层次，往往与DNA复制、孟德尔定律、变异等知识进行综合考查。

一般以文字表述、坐标曲线图、柱形图、细胞分裂图为载体，选择题有较大几率出现。

主要考查角度有以下几点：
(1)有丝分裂与DNA复制的关系，如2017年浙江4月选考，24T等。

(2)减数分裂过程中染色体、核DNA的数量变化关系与变异，如2017年浙江4月选考，23T 等。

(3)细胞分裂与生物变异的关系，如2016年浙江10月选考，23T等。

题型一细胞分裂与DNA复制的关系
1.某性原细胞(2n＝16)的DNA全部被32P标记，其在含有31P的培养基中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂，下列能正确表示有丝分裂前期(白色柱状图)和减数第一次分裂前期(灰色柱状图)每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目的是( )
答案 A
解析下图表示分裂过程中1条染色体上DNA的标记变化情况，其他染色体标记变化情况与
之相同。

该性原细胞在含有31P的培养基中进行有丝分裂时，DNA的半保留复制使每条染色体中含有两个DNA，且DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，故有丝分裂前期含有32P的染色单体和DNA数目分别为32和32；有丝分裂产生的子细胞中每个DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，子细胞在含有31P的培养基中继续进行减数分裂，则减数第一次分裂前期每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目分别为16和16。

2.若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是( )
A.中期是46和46、后期是92和46
B.中期是46和46、后期是92和92
C.中期是46和23、后期是92和23
D.中期是46和23、后期是46和23
答案 A
解析有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46)，后期染色体条数加倍(92)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。

有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA 分子被32P标记。

有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。

DNA在细胞分裂过程中的去向分析
如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：
减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。

如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。

题型二减数分裂中的遗传规律
3.如图为一个精原细胞，有关该细胞减数分裂的叙述中错误的是( )
A.形成的正常精子中有两条染色体
B.减数分裂过程中遵循基因自由组合定律
C.不考虑交叉互换，A基因与a基因彼此分离发生在后期Ⅰ
D.考虑交叉互换，B基因与b基因彼此分离不可能发生在后期Ⅰ
答案 D
解析减数分裂的结果是染色体数目减半，因此形成的正常精子中有两条染色体，A项正确；由于两对等位基因分别位于两对同源染色体上，所以该细胞在减数分裂过程中遵循基因自由组合定律，B项正确；A基因与a基因为位于一对同源染色体上的等位基因，不考虑交叉互换，在减数分裂过程中，A基因与a基因彼此分离发生在减数第一次分裂后期，C项正确；考虑交叉互换，B基因与b基因彼此分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D项错误。

4.如图为某高等雄性动物的精原细胞染色体和基因组成图，下列说法错误的是( )
A.该生物测交后代中与该生物基因型不同的类型有3种
B.该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体中，杂合子所占的比例为4/7
C.减数分裂中，①与②的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换
D.该细胞在一次减数分裂中基因进行自由组合，正常情况下，可产生4种配子，比例为1∶1∶1∶1
答案 D
解析该生物的基因型是AaBb，测交的后代有4种基因型和4种表现型，彼此各不相同，所以与该生物基因型不同的类型有3种；该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体占7/16，其中纯合子占3/7，所以杂合子占4/7；染色体的交叉互换发生于四分体时期的非姐妹染色单体之间；该细胞在一次减数分裂中基因可以进行自由组合，但正常情况下，只能产生2种配子，不产生4种。

遗传规律的细胞学本质
题型三依托分裂图考查三种变异
5.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。

据图判断下列叙述不正确的是( )
A.该动物的性别是雄性
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C.1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异
D.丙细胞不能发生基因重组
答案 B
解析根据题干，图中细胞是同一生物个体的细胞。

由甲图可知，该动物的性别为雄性，乙图为有丝分裂图像，乙图所示的细胞中两条子染色体分别含有A和a基因，其原因是发生了基因突变。

1与2片段交换属于同源染色体间的交叉互换，属于基因重组；1与4片段交换属于染色体结构变异。

丙细胞处于减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。

6.一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是( )
答案 D
解析色盲为伴X染色体隐性遗传病，一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，则正常夫妇的基因型分别为X B Y和X B X b，孩子的基因型为X b X b Y，是母方减数第二次分裂异常导致的，故选D。

1.细胞分裂与生物变异的关系
2.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方MⅡ异常，即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。

题型四减数分裂异常引起的基因型变化
7.(2017·丽水质检)下图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是( )
A.细胞⑥的基因型为aBb
B.细胞②为第一极体
C.细胞③有2个基因B
D.细胞⑤的基因型为a
答案 A
解析细胞①、③的基因型分别为AAaaBBbb、AABBbb，细胞⑥的基因型应为ABb，A项错误。

8.有关细胞分裂过程中异常原因的分析正确的是( )
答案 D
解析解题时，首先确定异常点，再结合细胞分裂过程分析异常原因。

由隐性基因突变成显性基因，称显性突变，故A项错误；子细胞中含有等位基因A、a，说明减数第一次分裂后期同源染色体没有分开，进入同一个子细胞，故B项错误；子细胞中含有相同基因X b，说明减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开，进入同一个子细胞，故C项错误；子细胞中既含有等位基因A、a，又含有相同基因X B和X B，说明减数第一次、第二次分裂均发生了异常，故D
项正确。

变异情况下减数分裂产生配子的种类
(1)发生基因突变和基因重组时
(2)发生染色体异常分离时
①下图表示减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)、减数第二次分裂正常产生配子的情况。

②如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离)产生配子的情况。

课时训练
一、学考选择题
1.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H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
答案 D
解析一个精原细胞在含3H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，着丝粒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。

2.(经典高考题)蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H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分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
答案 B
解析DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H－T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H－T，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H－T，如下图：。

3.(2017·杭州联考)某个生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，其体细胞的基因型为(AaBbDd)，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
答案 C
解析一个精原细胞减数分裂形成4个精细胞，但只有2种基因型，这4个精细胞的基因组成两两相同成互补，则图中精细胞：(1)①ABd和④abD可能来自同一个精原细胞；(2)②ABD 和⑥abd可能来自同一个精原细胞；(3)③Abd和⑤AbD不可能来自同一个精原细胞。

综合以上可知，图中6个精细胞至少来自4个精原细胞。

4.下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( )
答案 C
解析基因型为DD的个体产生基因型为D、d的配子，原因是基因突变，其发生在减数分裂过程中，A项错误；基因型AaBb的个体产生基因型为AaB、AaB、b、b的配子，等位基因A、a没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离，B项错误；基因型X a Y的个体产生的基因型为X a Y、X a Y的配子，等位基因没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离，C项正确；基因型为AaX B X b的个体产生基因型为AAX B X b、X B X b、a、a的配子，等位基因B、b没分离且AA移向了一极，原因是MⅠ后期同源染色体没分离，且MⅡ后期姐妹染色单体分离时出错，D项错误。

5.下图为高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是( )
A.甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组
B.乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙产生的子细胞基因型为ABC和abc
C.甲细胞形成乙细胞和丙细胞过程中产生的基因突变通常都能遗传到子代个体中
D.丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因自由组合
答案 A
解析甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，A项正确；甲→乙为有丝分裂，子细胞的基因型和亲代细胞一致，为AaBbCC；甲→丙为减数分裂，丙产生的子细胞基因型应相同，B项错误；生殖细胞的形成过程中产生的突变通常能传给后代，体细胞突变通常不传给后代，所以甲细胞形成丙细胞的过程中产生的基因突变通常能遗传到子代个体中；而甲细胞形成乙细胞的过程中产生的基因突变通常不能遗传到子代个体中，C项错误；等位基因的分离和非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，而丙细胞处于减数第二次分裂后期，不会发生等位基因的分离和非等位基因自由组合，D项错误。

6.(2017·浙江11月选考)二倍体生物(2n＝6)的某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如右，其中①～④表示染色体。

据图分析，错误的是( )
A.该细胞可表示次级精母细胞或第二极体
B.该细胞的染色体数目与体细胞的相同
C.①②③含有该生物的一套遗传物质
D.图中基因g可由基因G突变而来
答案 A
解析图示染色体的着丝粒分开，且没有同源染色体，所以是MⅡ后期，其细胞质均等分裂，故为次级精母细胞或第一极体，A错误；该细胞中有6条染色体，与体细胞相同，B正确；①②③组成一个染色体组，包含该生物的一套遗传信息，基因g可能是由G突变而来，C、D正确。

7.甲、乙、丙表示某个高等动物体内细胞分裂图像，丁为某一时刻部分染色体行为示意图。

下列说法正确的是( )
A.若A基因位于甲细胞的1号染色体上，正常情况下a基因在5号染色体上
B.乙细胞表示次级精母细胞或极体
C.若丁发生在丙细胞形成的过程中，则最终产生的子细胞的相关基因组成有4种
D.丁图中①和②都发生了染色体畸变
答案 C
解析甲细胞处于有丝分裂后期，若A基因在甲细胞的1号染色体上，在不发生基因突变的情况下，a基因在4号和8号染色体上，A项错误；由丙细胞可知，该动物为雌性，因此乙细
胞表示(第一)极体，B项错误；丁图表示发生在减数第一次分裂的四分体时期，①和②发生了交叉互换，属于基因重组，D项错误。

8.减数分裂与生物变异具有密切的联系。

下列相关叙述中正确的是( )
A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体畸变均可能发生
B.如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开
C.基因重组只能发生于同源染色体之间
D.发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律
答案 A
解析减数分裂过程中三种可遗传的变异均可能发生，A项正确；基因型为bb的异常精子生成的原因是基因型为bb的次级精母细胞在减数第二次分裂后期时含基因b的两条染色体没有正常分开，与减数第一次分裂无关，B项错误；基因重组有两种类型：一种是在减数第一次分裂后期随着非同源染色体的自由组合而发生的非等位基因的自由组合，另一种类型是在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，C项错误；无论是否发生变异，细胞核中的基因都要遵循遗传规律，D项错误。

二、加试选择题
9.如图所示细胞分裂图像中，①～⑧为各染色体上等长的片段，下列有关分析正确的是( )
A.该细胞处于有丝分裂或减数第一次分裂过程中
B.若②和③发生互换则导致染色体畸变
C.④和⑤的互换只能发生在图示时期
D.⑥和⑧一般不会出现在同一个精细胞中
答案 D
解析题图中染色体发生联会形成四分体，该细胞处于减数第一次分裂前期；②和③的互换可导致基因重组；④和⑤的互换可导致染色体畸变，可能发生于各个时期；正常情况下，减数分裂中同源染色体会分离，所以精细胞中不会存在同源染色体，⑥和⑧不会出现在同一个精细胞中。

10.番茄是二倍体植物(2n＝24)，其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。

番茄变异后可出现一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条。

三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不能配对。

减数第一次分裂的后期，
配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极。

而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。

下列分析错误的是( )
A.三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体
B.通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄
C.三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开
D.若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交，后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1答案 D
解析三体番茄体细胞中染色体是25条，在有丝分裂后期，染色体数最多为50条；染色体形态、数目可在显微镜下观察到；减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵，都可发育成三体；基因型DDd个体产生配子的比例为Dd∶D∶DD∶d＝2∶2∶1∶1，与基因型为dd的个体杂交，后代基因型比例为DDd∶dd∶Ddd∶Dd＝1∶1∶2∶2，故正常叶型∶马铃薯叶型为5∶1。

11.如甲图表示基因型为AaBb的某高等雌性动物同一器官中处于细胞分裂不同时期的图像，乙图表示该动物形成生殖细胞的过程图解，丙图表示某细胞(且为乙图所示细胞中的一个)中染色体与基因的位置关系。

下列分析不合理的是( )
A.甲图所示的细胞所处器官只能是该动物的卵巢
B.甲图中含有等位基因的细胞有A、B、D、F图
C.乙图①中发生Aa的分离，②中发生bb的分离
D.丙图对应乙图中的②，Ⅳ的基因组成为aB
解析甲图中，既有进行有丝分裂的细胞，又有进行减数分裂的细胞，雌性动物卵巢中的细胞具有这样的特点；甲图中的F处于减数第二次分裂后期，细胞中无等位基因；减数第一次分裂的实质是同源染色体分离，减数第二次分裂的实质是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离；丙图细胞质均等分裂，且着丝粒分裂，为极体，对应乙图中的②，②的基因组成为AAbb，则
③的基因组成为aaBB，产生细胞Ⅳ的基因组成为aB。

12.某病人的性染色体为XXY，其发病原因不可能是该病人的亲代在形成配子时( )
A.其父亲的初级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧
B.其父亲的次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧
C.其母亲的初级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧
D.其母亲的次级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧
答案 B
解析病人的性染色体为XXY，可能原因是母亲的初级卵母细胞或次级卵母细胞在分裂的后期两条性染色体移向同一侧，从而形成了XX的卵细胞，也可能是父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂的后期XY染色体移向同一侧，形成了XY的精子，但不可能是父亲的次级精母细胞分裂的后期两条X染色体移向同一侧造成的，B项错误。

13.图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。

下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变
B.图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因很可能是交叉互换
C.图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体
D.选该动物的睾丸制作切片可同时观察到图1、图2所示细胞图像
答案 C
解析图1所示细胞处于有丝分裂后期，所以①处染色体上出现a基因的原因是基因突变，A 项正确；图2所示细胞处于减数第一次分裂后期，②处染色体上出现a基因的原因很可能是非姐妹染色单体之间发生交叉互换，B项正确；图1所示细胞具有四对同源染色体，图2所示细胞具有两对同源染色体，C项错误；由于图2中细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞。

想在一个装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸制作切片，
14.如图表示的是某二倍体生物体内进行的三个连续生理过程中某细胞内染色体组数的变化，有关分析错误的是( )
A.图中Ⅰ过程产生的细胞若能发育成个体，则该个体属于单倍体
B.图Ⅱ过程体现细胞膜具有信息交流的功能
C.图中BC段、EF段细胞内染色体数与DNA分子数之比为1∶1
D.图中B、D、E点时染色体组数加倍的原因相同
答案 D
解析题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示减数分裂、受精作用和有丝分裂，Ⅰ过程产生的细胞为生殖细胞，由其发育来的个体为单倍体；在受精作用过程中精卵细胞的识别体现细胞膜具有信息交流的功能。

BC段、EF段分别是减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，此时细胞内无染色单体，故染色体数与DNA分子数之比为1∶1；B、E点时染色体组数加倍的原因是着丝粒分裂，而D点时染色体组数加倍的原因是受精作用。

15.玉米体细胞含有20条染色体，下列相关叙述正确的是( )
A.用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的染色体DNA分子，再将这些细胞转入含31P的培养基中培养，在第二次分裂的中期和后期的细胞中，被32P标记的染色体条数均为20
B.育种学家要测定玉米基因组DNA序列，需要测定11条染色体的DNA序列
C.玉米体细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数不同
D.玉米有丝分裂后期的细胞中，含有40个DNA分子
答案 A
解析用32P标记玉米细胞的染色体DNA分子，再将这些细胞转入含31P的培养基中培养，因为DNA复制是半保留复制，在第二次分裂的中期和后期的细胞中，被32P标记的染色体条数均为20条，A项正确；要测定玉米基因组DNA序列，因为没有性染色体，所以只需要测定10条染色体的DNA序列，B项错误；玉米体细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数都是两组，C项错误；玉米有丝分裂后期的细胞中，细胞核DNA有40个，但细胞质中还有DNA分子，所以一定大于40个DNA分子，D项错误。

16.某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断( )
A.图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组
B.该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE
C.图示细胞中，a基因来自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
答案 B
解析图示细胞中无同源染色体，且均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组；因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变；正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。