查缺补漏 | 3.2 细胞分裂与遗传变异的联系
提纲
核心点拨
1．关于细胞分裂与遗传规律的3点提示
(1)基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期，由于同源染色体的分离导致其上的等位基因发生分离。
(2)基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，在同源染色体分离的同时，非同源染色体发生自由组合。
(3)有丝分裂和无丝分裂过程中不存在基因的分离和自由组合。
2．关于细胞分裂与生物变异的3点提示
(1)基因突变主要发生在细胞分裂的间期。
特别提醒 细胞分裂的各个时期都可以发生基因突变，并不是只有间期才能够发生基因突变，只是在间期最容易发生基因突变。
(2)基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，前期是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换造成的，后期是由于非同源染色体之间自由组合造成的。
(3)染色体变异可以发生在细胞分裂的各个时期。
3．细胞分裂过程中形成染色体数目异常细胞的3种原因
(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，导致产生的配子异常。
4．XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
5．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)一定源自基因突变
(2)一定源自交叉互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
(4)若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”基因如A与B(b)，则可能发生了染色体结构变异(如易位等)。
题组特训
题组一 辨析分裂过程中的遗传问题
1．男性色盲患者体内一个处于有丝分裂中期的细胞，与女性色盲基因携带者体内一个处于减数第二次分裂后期的细胞进行比较，在不考虑变异的情况下，下列说法一定正确的是()
A．色盲基因数目比值为1∶1
B．DNA数目比值为2∶1
C．常染色体数目比值为2∶1
D．染色体数目比值为1∶1
答案 D
解析 男性色盲患者体内处于有丝分裂中期的细胞中有2个色盲基因，而该女性处于减数第二次分裂后期的细胞中有0个或2个色盲基因，A错误；如果不考虑细胞质DNA，男性色盲患者体内处于有丝分裂中期的细胞中有46×2＝92个DNA分子，而该女性处于减数第二次分裂后期的细胞中有46个DNA分子，但是考虑细胞质DNA，比例就不确定了，B错误；男性色盲患者体内处于有丝分裂中期的细胞有44条常染色体，而该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞也有44条常染色体，C错误；男性色盲患者体内处于有丝分裂中期的细胞的染色体数为44＋XY，该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞中染色体为44＋XX，即染色体数目比值为1∶1，D正确。
2．一对夫妇表现正常，却生了一个患白化病的孩子。则在妻子的一个初级卵母细胞中，白化病基因数目和分布情况最可能是()
A．1个，位于一个染色单体中
B．2个，分别位于姐妹染色单体中
C．2个，位于一对同源染色体上
D．4个，位于四分体的每个染色单体中
答案 B
解析 一对夫妇表现正常，却生了一个患白化病的孩子，说明该夫妇是白化病基因的携带者。在妻子的一个初级卵母细胞中，染色体在减数第一次分裂前的间期经过复制，所以白化病基因有2个，分别位于由一个着丝点相连的两条姐妹染色单体上。
题组二 辨析分裂过程中的变异问题
3．如图是一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的一个次级精母细胞。下列说法错误的是()
A．图示细胞中的变异可能是基因突变或基因重组所致
B．图示细胞中的A、a将随同源染色体的分离可能进入不同精细胞中
C．该精原细胞进行减数分裂可能只形成AB、aB、ab三种基因型的细胞
D．该精原细胞同时产生的另一个次级精母细胞的基因组成可能是aabb
答案 B
解析 图示细胞中的变异类型可能是基因突变或基因重组所致，A正确；图示细胞中不含同源染色体，A、a将随着丝点分裂后形成的染色体分离而进入不同精细胞中，B错误；如果该细胞中的变异只来源于基因突变，且只是A突变为a，则该精原细胞进行减数分裂可能只形成AB、aB、ab三种基因型的细胞，C正确；如果该细胞中的变异只来源于基因突变，且只是A突变为a，则该精原细胞同时产生的另一个次级精母细胞的基因组成是aabb，D正确。
4．下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()
A．基因型为DD 的个体产生D、d 的配子
B．基因型为AaBb 的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子
C．基因型为XaY 的雄性个体产生XaY 的精子
D．基因型为XBXb 的雌性个体产生XBXB 的卵细胞
答案 C
解析 基因型为DD的个体产生D、d的配子，说明在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制时发生了基因突变，A错误；基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子，说明在减数第一次分裂后期等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，属于染色体的正常行为，B错误；基因型为XaY的雄性个体产生XaY的异常精子，说明在减数第一次分裂后期同源染色体没有分离，发生了染色体变异，C正确；基因型为XBXb的雌性个体产生XBXB的异常卵细胞，说明在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后产生的两条染色体移向了细胞的同一极，发生了染色体变异，D错误。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂产生的4个精子出现了以下情况，则：
①若精子的种类及比例为AaB∶b＝2∶2，则一定发生了染色体结构变异(×)
②若精子的种类及比例为AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，则一定有一个A基因突变成了a基因(√)
(2)某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图细胞若为极体，则与其同时产生的卵细胞的基因型为AbE(√)
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