网传的浙江首考压轴选择题“交叉互换”如何理解？

 

来源公众号：学甫无境　作者：王甫荣 

问题的提出：减数分裂是生物学高考中的难点之一，也是理解遗传规律实质的重要内容，在复习时往往会专题形式重点复习。交叉互换在高考中多次出现且难度不亚于这次，如2021年1月浙江首考题同位素标记和交叉互换后细胞中出现的同位素标记变化（压轴选择题），2024年浙江首考题中出现了染色体结构变异带来的单交换（压轴选择题），2025年安徽高考题出现了双交换，可以参考文章后的推荐阅读。

2025版《课程标准》中明确指出，阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组， 从而使子代出现变异。尽管人教版教材中的“交叉互换”已经修改为“互换”，没有“交叉”两字。这次的首考选择压轴题是减数分裂，考查了交叉互换中的单交换、双交换和三次交换，浙科版教材中出现了单交换、双交换图示。属于考查的范围。

我编写必修部分《疑难知识解惑》时，编入了“交换值和交叉互换的性原细胞百分率”和“基因重组的深度理解”（内含交叉互换）。

一般情况下，交叉互换指的是同源染色体非姐妹染色单体之间可以发生多次交叉互换的遗传学规律，即减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生多次交叉，这一现象是遗传重组的重要方式，能够增加配子的遗传多样性。

在减数分裂前期I的联会阶段，同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生DNA片段的交换，即交叉互换。这一过程可以发生多次，每次交换都会导致遗传物质的重新组合，增加后代的遗传多样性。

交叉互换是遗传重组的重要机制之一，通过交换不同染色体上的基因片段，产生新的基因组合，从而为生物进化和性状变异提供原材料。

交叉互换在医学遗传学中用于分析基因连锁、定位遗传病相关基因，以及指导基因治疗和遗传咨询。
通过人工诱导交叉互换，可以快速培育具有优良性状的作物新品种，如杂交水稻、转基因作物等。

试题：（网传2026年浙江首考20题）这是一对同源染色体，左边这条染色体上有2个来自非同源染色体的片段，该异常染色体交叉互换只形成一个交叉点（即进行单交换），下列说法错误的是(  D  )

A.若交叉互换2次，则形成的配子可能是①②③④

B.若交叉互换2次，则形成的配子可能是③③④④

C.若交叉互换3次，则形成的配子可能是①②③④

D.若交叉互换3次，则形成的配子不可能是①①②②

解析：首先，为了便于解释，我把染色体进行如下图字母标记：

题意的理解：试题的已知就是一次交换（单交换）产生四种配子，两种亲本型（AB和ab），两种重组型(Ab和aB)。由于A（a）和B（b）在染色体两端，所以交叉点肯定它们之间。相当于如下图所示的单交换（图示来自于网络）：

A答案的理解：若交叉互换2次，则形成的配子可能是①②③④，即上述四种配子情况(AB和ab；Ab和aB)。

B答案的理解：若交叉互换2次，则形成的配子可能是③③④④，即形成的都是重组型配子Ab和aB。

C答案的理解：若交叉互换3次，则形成的配子可能是①②③④，即上述四种配子情况(AB和ab；Ab和aB)。

D答案的理解：若交叉互换3次（也可以发生在相近的两条非姐妹染色单体），则形成的配子可能是①①②②，即形成的配子都是亲本型AB和ab。

以上解析仅仅代表个人观点，仅供参考，不当之处请批评指正。有了高考原题再进行修改，比如试题不知道有没有强调交叉互换一定要发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，能不能发生在同一染色体的姐妹染色单体之间？

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