第四單元　專題突破4　減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系

專題突破4減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系課標(biāo)要求1.闡明性原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞。2.說明進(jìn)行有性生殖的生物體的遺傳信息通過配子傳遞給子代?？记榉治鰷p數(shù)分裂與可遺傳變異2024·浙江1月選考·T192024·廣東·T92024·山東·T62023·湖南·T92023·山東·T62023·河北·T152022·重慶·T202022·山東·T82021·河北·T72021·重慶·T82021·廣東·T162021·浙江6月選考·T242020·天津·T7題型一減數(shù)分裂與基因突變基本模型在減數(shù)分裂前的間期，DNA分子復(fù)制過程中，若復(fù)制出現(xiàn)差錯，則可能會引起基因突變，可導(dǎo)致一條染色體的姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代。典例1(2023·湖南，9)某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致，某家系中一男性患者與一正常女性婚配后，生育了一個患該病的男孩。究其原因，不可能的是()A．父親的初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期，X和Y染色體片段交換B．父親的次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期，性染色體未分離C．母親的卵細(xì)胞形成過程中，SHOX基因發(fā)生了突變D．該男孩在胚胎發(fā)育早期，有絲分裂時SHOX基因發(fā)生了突變典例2(2025·海口模擬)某基因組成為AaXBXb的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個基因組成為aXB的卵細(xì)胞和三個基因組成均不同的極體，該減數(shù)分裂過程中某一時期的細(xì)胞如圖所示。若發(fā)生基因突變，只能發(fā)生一次。下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖示細(xì)胞可能是次級卵母細(xì)胞或第一極體B．該卵原細(xì)胞在產(chǎn)生卵細(xì)胞時發(fā)生了基因突變C．三個極體的基因組成分別為aXB、aXb、AXbD．基因B和b的分離僅發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期題型二減數(shù)分裂與基因重組基本模型1.非同源染色體上非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組。例如，A與B或A與b組合。2．同源染色體非姐妹染色單體間片段的互換導(dǎo)致基因重組。例如，原本A與B組合、a與b組合，經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合、a與B組合。典例3(2024·咸寧期末)某雄果蠅減數(shù)分裂過程中，某時期細(xì)胞內(nèi)兩對同源染色體的行為變化如圖所示(其余兩對同源染色體未呈現(xiàn))，其中數(shù)字代表染色體，字母代表相關(guān)基因。不考慮突變，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．該果蠅的配子中，基因型為Mn的配子多于基因型為MN的配子B．等位基因M/m和N/n控制的性狀在遺傳上均不與性別相關(guān)聯(lián)C．圖示現(xiàn)象是基因重組，該細(xì)胞在圖示時期之后還可發(fā)生基因重組D．圖示現(xiàn)象會導(dǎo)致該細(xì)胞完成減數(shù)分裂后，含N的配子增多典例4(2021·浙江6月選考，24)某高等動物的一個細(xì)胞減數(shù)分裂過程如圖所示，其中①～⑥表示細(xì)胞，基因未發(fā)生突變。下列敘述錯誤的是()A．⑥的形成過程中發(fā)生了染色體變異B．若④的基因型是AbY，則⑤是abYC．②與③中均可能發(fā)生等位基因分離D．①為4個染色體組的初級精母細(xì)胞題型三減數(shù)分裂與染色體變異基本模型1．減數(shù)分裂異常導(dǎo)致配子種類變化的規(guī)律(1)如果減數(shù)分裂Ⅰ異常，則所形成的配子全部不正常。如圖所示：從基因型的角度分析：若減數(shù)分裂Ⅰ異常，則染色體數(shù)目增多的細(xì)胞內(nèi)會存在等位或相同基因。(2)如果減數(shù)分裂Ⅱ一個次級精母細(xì)胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：從基因型的角度分析：若減數(shù)分裂Ⅱ異常，則染色體數(shù)目增多的細(xì)胞內(nèi)會存在相同基因。2．XXY與XYY異常個體的成因分析(1)XBXb×XBY→形成XbXbY的原因可能為：次級卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期時含有b的X染色體著絲粒分裂形成的兩條X染色體進(jìn)入同一子細(xì)胞，最終產(chǎn)生了含有XbXb的卵細(xì)胞。(2)XBXb×XBY→形成XBXBY的原因可能為：①初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期時，X、Y同源染色體未分離，最終產(chǎn)生了含有XBY的精細(xì)胞，最終與XB的卵細(xì)胞結(jié)合。②次級卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期時，含有B的X染色體著絲粒分裂形成的兩條X染色體未移向細(xì)胞兩極，產(chǎn)生了含有XBXB的卵細(xì)胞，最終與Y的精細(xì)胞結(jié)合。(3)XBXb×XBY→形成XBYY的原因可能為：次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期時，Y染色體著絲粒分裂形成的兩條Y染色體未移向細(xì)胞兩極，最終產(chǎn)生了含有YY的精細(xì)胞，最終與XB的卵細(xì)胞結(jié)合。典例5(2021·河北，7)圖中①、②和③為三個精原細(xì)胞，①和②發(fā)生了染色體變異，③為正常細(xì)胞。②減數(shù)分裂時三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機(jī)移向一極。不考慮其他變異，下列敘述錯誤的是()A．①細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ前期兩對同源染色體聯(lián)會B．②細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常C．③細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4種基因型配子D．①細(xì)胞和②細(xì)胞的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中通過光學(xué)顯微鏡觀察到典例6(2024·山東，6)某二倍體生物通過無性繁殖獲得二倍體子代的機(jī)制有3種：①配子中染色體復(fù)制1次；②減數(shù)分裂Ⅰ正常，減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體分離但細(xì)胞不分裂；③減數(shù)分裂Ⅰ細(xì)胞不分裂，減數(shù)分裂Ⅱ時每個四分體形成的4條染色體中任意2條進(jìn)入1個子細(xì)胞。某個體的1號染色體所含全部基因如圖所示，其中A1、A2為顯性基因，a1、a2為隱性基因。該個體通過無性繁殖獲得了某個二倍體子代，該子代體細(xì)胞中所有1號染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等。已知發(fā)育為該子代的細(xì)胞在四分體時，1號染色體僅2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組。不考慮突變，獲得該子代的所有可能機(jī)制為()A．①②B．①③C．②③D．①②③答案精析題型一典例1B[假設(shè)X染色體上的顯性致病基因?yàn)锳，非致病基因?yàn)閍，若父親的初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期，X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段互換，導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因，從而生出基因型為XaYA的患病男孩，A不符合題意；若父親的次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體未分離，則會形成基因型為XAXA或YY的精子，從而生出基因型為XaYY的不患該病的男孩，B符合題意；因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?，母親的卵細(xì)胞形成時SHOX基因可能已經(jīng)突變成顯性致病基因，從而生出基因型為XAY的患病男孩，C不符合題意；若SHOX基因突變成顯性致病基因發(fā)生在男孩胚胎發(fā)育早期，也可能導(dǎo)致該男孩出現(xiàn)XAY的基因型，D不符合題意。]典例2D[圖示細(xì)胞無同源染色體，著絲粒未分裂，由于產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為aXB，同時還產(chǎn)生三個基因組成均不同的極體，則圖示細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞，且在減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生了互換，即第一極體基因型為AaXbXb，另外三個極體基因型為AXB、aXb、AXb，A、C錯誤；由題圖可知，B/b基因所在染色體未發(fā)生基因突變和互換，則基因B和b的分離僅發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，D正確。]題型二典例3D[圖中部分細(xì)胞因Mn和mN所在的非姐妹染色單體發(fā)生互換而產(chǎn)生的基因型為MN的配子比較少，而正常產(chǎn)生的基因型為Mn的配子更多，A正確；1、2兩條同源染色體的形態(tài)、大小完全相同，是果蠅的常染色體，其上的等位基因M/m和N/n控制的性狀在遺傳上均不與性別相關(guān)聯(lián)，B正確；圖示1、2兩條同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生互換現(xiàn)象屬于基因重組，此時細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，之后減數(shù)分裂Ⅰ后期還可發(fā)生基因重組中的自由組合，C正確；圖示只是發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體的互換現(xiàn)象，不能使含N的配子增多，D錯誤。]典例4D[⑥是由③次級精母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的，已知的一個精細(xì)胞染色體數(shù)目異常，有兩條X染色體，說明③次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期X染色單體分離后移向同一極，則⑥中應(yīng)該缺少一條X染色體，故形成過程中發(fā)生了染色體變異(染色體數(shù)目變異)，A正確；④和⑤是由②次級精母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是AbY，對比精原細(xì)胞中的染色體上的基因組成，應(yīng)在減數(shù)分裂Ⅰ發(fā)生過同源染色體非姐妹染色單體的交換，即產(chǎn)生了同時含有Ab基因和ab基因的兩條姐妹染色單體的染色體的次級精母細(xì)胞，即②次級精母細(xì)胞的基因型AabbYY，分裂后產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞基因型分別為AbY和abY，故⑤的基因組成是abY，B正確；根據(jù)B選項的分析可知，若減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生過同源染色體非姐妹染色單體的交換，②次級精母細(xì)胞的基因型AabbYY，③次級精母細(xì)胞的基因型為AaBBXX，故②與③中姐妹染色單體上均含有等位基因，故在減數(shù)分裂Ⅱ時可能發(fā)生等位基因分離，C正確；由分析可知，精原細(xì)胞的基因型為AaBbXY，含有2個染色體組，①為經(jīng)過減數(shù)分裂前的間期染色體復(fù)制后的初級精母細(xì)胞，染色體數(shù)目不變，因此①含有2個染色體組，D錯誤。]題型三典例5C[①細(xì)胞中有四條染色體，為兩對同源染色體，在減數(shù)分裂Ⅰ前期兩對同源染色體聯(lián)會，A正確；②細(xì)胞中多了一條含a的染色體，經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常，一半異常，B正確；③細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4個配子，2種基因型，配子基因型為AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C錯誤；①細(xì)胞發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，②細(xì)胞發(fā)生了染色體數(shù)目變異，理論上通過光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞中染色體的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞中的染色體數(shù)目就可以，D正確。]典例6B[據(jù)題干條件，復(fù)制、互換發(fā)生后，初級性母細(xì)胞的染色體及其基因可能如圖所示。若通過機(jī)制①獲得該個體，則減數(shù)分裂Ⅱ正常產(chǎn)生的4個配子的基因組成分別為A1A2、a1A2、A1a2、a1a2，其中配子a1A2、A1a2中染色體復(fù)制1次，獲得二倍體子代