2024届高考生物二轮专题复习与测试专题三细胞的生命历程高考命题热点四细胞分裂与可遗传变异的关系

这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题三细胞的生命历程高考命题热点四细胞分裂与可遗传变异的关系，共6页。试卷主要包含了有丝分裂与可遗传变异的关系，减数分裂与可遗传变异的关系等内容，欢迎下载使用。
1．有丝分裂与可遗传变异的关系
(1)有丝分裂的间期DNA分子复制过程可能发生基因突变。
(2)有丝分裂过程中染色体可能发生结构变异和数目变异。
①基因重组发生在有性生殖过程中，有丝分裂不会发生基因重组。
②有丝分裂是体细胞进行增殖的方式，因此有丝分裂过程中发生的变异不能随配子遗传给后代。
2．减数分裂与可遗传变异的关系
3．姐妹染色单体上出现等位基因的原因
(1)一定源自基因突变的情况
①在体细胞中发生。
②发生时间在间期。
③亲代基因纯合。
(2)一定源自互换的情况
①姐妹染色单体的其中一条有两种颜色。
②发生时间是减数分裂Ⅰ前期。
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
(2023·湖南卷)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( )
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X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A项不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患病男孩，B项符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C项不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D项不符合题意。
答案：B
1．(2023·福州高三统考)有丝分裂和减数分裂是遗传变异的细胞学基础，下列说法正确的是( )
A．可以通过解离、漂洗、染色和制片观察植物根尖分生区细胞两种分裂中的染色体变异现象
B．有丝分裂中着丝粒的分裂伴随着相同基因的分离，减数分裂中着丝粒的分裂伴随着等位基因的分离
C．在两种分裂过程中，发生在非同源染色体之间的部分片段交换都会导致染色体结构变异
D．在细胞分裂中AaBb变为AaB的原因是发生了基因突变中碱基的缺失
解析：可以通过解离、漂洗、染色和制片观察植物根尖分生区细胞有丝分裂中的染色体变异现象，但根尖不会发生减数分裂，A项错误；正常情况下(没有基因突变)，有丝分裂和减数分裂中着丝粒的分裂均伴随着姐妹染色单体上相同基因的分离，B项错误；无论是有丝分裂还是减数分裂过程中，发生在非同源染色体之间的部分片段交换会导致易位，属于染色体结构变异，C项正确；基因型AaBb变为AaB的原因是发生了染色体结构变异中的缺失，D项错误。故选C。
答案：C
2．(2023·徐州高三模考)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后，在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图，其中染色体上的小写字母代表染色体片段)，并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式，产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况，下列关于该变异的说法，错误的是( )
A．变异类型是染色体结构变异，可以通过光学显微镜观察到
B．邻近分离产生的配子均不育，交替分离产生的配子均可育
C．与正常生殖细胞相比，能遗传给子代的配子种类数会变少
D．邻近分离产生的配子，有一部分的染色体数目会发生改变
解析：根据图示可知，染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，这种变异属于染色体结构变异，可以通过光学显微镜观察到，A项正确；根据题干信息“只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育”，可以发现，邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整(缺失或重复)，因此均不可育；而交替分离产生的配子具有完整的染色体组，所以均可育，B项正确；以非同源染色体上的两对等位基因为例，正常生殖细胞由于自由组合可产生4种配子，均可遗传给后代；但发生此变异后，发生邻近分离的配子不育，无法遗传给子代，能遗传给子代的只有交替分离产生的2种配子，C项正确；据图分析，邻近分离产生的配子，染色体数目均未不会发生改变，D项错误。
答案：D
3．(2023·山东模考)小麦赤霉病是危害小麦品质和产量的病害之一。赤霉菌侵染小麦后可产生次生代谢产物脱氧雪腐镰刀菌烯(DON)，DON积累有利于赤霉病的扩展。DON性质稳定，可引发动物呕吐，而一般的食品加工不能破坏其结构。利用发生体细胞无性系变异的愈伤组织可培育抗赤霉病小麦新品种。植物组织培养脱分化和再分化过程中产生的变异称作体细胞无性系变异，绝大多数变异是可遗传的，但后代会发生性状分离。据此推断下列说法错误的是( )
A．利用体细胞无性系变异，小麦通过无性生殖方式即可培育能稳定遗传的抗赤霉病新品种
B．离体的小麦幼嫩组织先用70%酒精处理，无菌水清洗后再用5%次氯酸钠溶液处理，可使外植体消毒更彻底
C．诱导再分化的培养基为固体培养基，且愈伤组织首先移入的培养基中细胞分裂素与生长素的比例较高
D．若将DON分解酶基因导入小麦愈伤组织而培育出转基因小麦，有利于小麦抗赤霉病能力的增强和品质的提高
解析：利用体细胞无性系变异，得到的不一定是纯合的(稳定遗传)抗赤霉病新品种，A项错误；为了对外植体进行彻底消毒，首先用70%酒精处理30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min，立即用无菌水清洗2～3次，B项正确；诱导再分化的培养基为固体培养基，且愈伤组织首先移入的培养基中细胞分裂素与生长素的比例较高，使其发芽，C项正确；DON积累有利于赤霉病的扩展，DON分解酶基因导入小麦愈伤组织而培育出转基因小麦，可以合成DON分解酶，有利于小麦抗赤霉病能力的增强和品质的提高，D项正确。
答案：A
4．(2023·天津二模)某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2表示H基因所在染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成“染色体桥”，“染色体桥”可在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体分别移向细胞两极，其他染色体不发生变异且行为正常。下列说法错误的是( )
A．减数第二次分裂后期和有丝分裂后期可能观察到“染色体桥”结构
B．图1细胞中的基因Hh可能是基因突变的结果
C．图1细胞分裂至后期时有两个染色体组和两个B基因
D．若图2发生在有丝分裂过程中，则产生的子细胞有Hh、HHh、h、H四种可能
解析：着丝粒分裂后向两极移动形成“染色体桥”，所以减数第二次分裂后期和有丝分裂后期都发生了着丝粒分裂，可能观察到“染色体桥”结构，A项正确；图1细胞基因型为HhXBXB，该细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，B项正确；图1细胞分裂至后期时着丝粒分裂，含有两个染色体组和两个B基因，C项正确；根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh，h，Hhh，H，正常的为Hh，D项错误。
答案：D
5．(2023·泰安校考模拟)科学家用含重金属铬的溶液处理大量蚕豆根尖分生区细胞，通过分析细胞的分裂指数和微核率来研究水体中铬污染程度对生物的毒害作用，实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
(注：细胞分裂指数是指分裂期细胞数占细胞总数的比例；微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生的，微核率是指出现微核的细胞数占细胞总数的比例。)
A．蚕豆根尖分生区细胞的间期时间大约占细胞周期的2.5%
B．铬溶液会抑制蚕豆根尖分生区细胞的分裂，并诱发染色体变异
C．计算细胞分裂指数和微核率都需对染色体组成进行分析
D．图2显示铬离子浓度较高时其对生物的毒害作用会减弱
解析：当铬离子浓度为零时，细胞分裂指数约为2.5%，即蚕豆根尖分生区细胞的分裂期时间大约占细胞周期的2.5%，则蚕豆根尖分生区细胞的间期时间大约占细胞周期的97.5%，A项错误；图1说明铬溶液会抑制蚕豆根尖分生区细胞的分裂，图2说明铬溶液会诱发染色体变异，B项正确；计算细胞分裂指数不需要分析染色体组成，C项错误；铬离子浓度较高时微核率的降低很可能是细胞分裂指数下降导致的，不能说明铬离子浓度较高时，其对生物的毒害作用会减弱，D项错误。
答案：B
6．(2023·长沙校考模拟)如图所示，一条染色体上有一对等位基因(D和d)，当染色体的端粒断裂(②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶，由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，没有着丝粒的染色体片段不会进入细胞核。下列说法正确的是( )
A．上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
B．以上变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数第一次分裂后期
C．图⑤后子细胞核中的染色体数都相同
D．端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短，端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
解析：若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部，则可能会造成该基因部分碱基的缺失，而发生基因突变；若该变异发生在减数分裂的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换，即基因重组；由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂，会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异，A项正确；以上变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数第二次分裂后期，B项错误；据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于某着丝粒的左侧和右侧，最后可能两条染色体分配到一个子细胞中造成细胞核染色体数目的变化，C项错误；随着分裂次数的增加，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒酶可以通过逆转录修复缩短的部位，D项错误。
答案：A