專題精研課2細胞分裂過程中的遺傳與變異現象高考總復習優化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI20261.減數分裂與基因突變

2.減數分裂與基因重組(1)非同源染色體上非等位基因自由組合導致基因重組(自由組合定律)。(2)同源染色體非姐妹染色單體之間互換導致基因重組。

3.減數分裂與染色體變異(1)減數分裂異常導致配子種類變化的規律。(2)XXY與XYY異常個體成因分析。①XXY成因。②XYY成因:父方減數分裂Ⅱ異常,即減數分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。專項突破1.(2024·山東卷)某二倍體生物通過無性繁殖獲得二倍體子代的機制有3種:①配子中染色體復制1次;②減數分裂Ⅰ正常,減數分裂Ⅱ姐妹染色單體分離但細胞不分裂;③減數分裂Ⅰ細胞不分裂,減數分裂Ⅱ時每個四分體形成的4條染色體中任意2條進入1個子細胞。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,該子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數與隱性基因數相等。已知發育為該子代的細胞在四分體時,1號染色體僅2條非姐妹染色單體發生了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制為(

)A.①②

B.①③

C.②③

D.①②③B解析

由于“發育為該子代的細胞在四分體時,1號染色體僅2條非姐妹染色單體發生了1次互換并引起了基因重組”,則正常減數分裂Ⅰ產生A1A2A1a2(A1A2a1A2)、a1a2a1A2(a1a2A1a2)兩種基因組成的次級性母細胞,減數分裂Ⅱ產生基因組成為A1A2、A1a2、a1a2、a1A2或A1A2、a1A2、a1a2、A1a2的配子,由于“該子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數與隱性基因數相等”,從獲得二倍體子代的3種機制分析,②只能得到3顯1隱或3隱1顯的個體,①③兩種機制可以得到子代體細胞中所有1號染色體上的顯性基因數與隱性基因數相等的個體。2.(2024·江西卷)與減數分裂相關的某些基因發生突變,會引起水稻花粉母細胞分裂失敗而導致雄性不育。依據下表中各基因突變后引起的效應,判斷它們影響減數分裂的先后順序是(

)基因突變效應M影響聯會配對O影響姐妹染色單體分離P影響著絲粒與紡錘絲結合W影響同源染色體分離A.M→P→O→W B.M→P→W→OC.P→M→O→W D.P→M→W→OB解析

聯會配對發生在減數分裂Ⅰ前期,姐妹染色單體分離發生在減數分裂Ⅱ后期,著絲粒與紡錘絲結合發生在減數分裂Ⅰ前期和減數分裂Ⅱ前期,同源染色體分離發生在減數分裂Ⅰ后期。聯會時核膜尚未完全消失,妨礙著絲粒與紡錘絲相遇,所以聯會時不可能已存在著絲粒與紡錘絲的結合,即它們影響減數分裂的先后順序是M→P→W→O。3.(2023·山東卷)減數分裂Ⅱ時,姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起,著絲粒分開后,2個環狀染色體互鎖在一起,如圖所示。2個環狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開,分別進入2個子細胞,交換的部分大小可不相等,位置隨機。某卵原細胞的基因組成為Ee,其減數分裂可形成4個子細胞。不考慮其他突變和基因被破壞的情況,關于該卵原細胞所形成子細胞的基因組成,下列說法正確的是(

)A.卵細胞基因組成最多有5種可能B.若卵細胞為Ee,則第二極體可能為EE或eeC.若卵細胞為E且第一極體不含E,則第二極體最多有4種可能D.若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則第一極體最多有3種可能C解析

正常情況下,卵細胞的基因組成可能為E或e,若減數分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發生染色體互換,則次級卵母細胞和第一極體的基因組成都為Ee,減數分裂Ⅱ時染色體隨機交換產生的卵細胞基因組成可能為E或e或Ee或不含E、e;若減數分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間未發生染色體互換,則次級卵母細胞的基因組成為EE或ee,減數分裂Ⅱ時,若姐妹染色單體上的基因為EE,環狀染色體隨機交換后可產生E或EE或不含E的三種卵細胞,若姐妹染色單體上的基因為ee,環狀染色體隨機交換后可產生e或ee或不含e的三種卵細胞,因此卵細胞的基因組成最多可能有6種,即E、e、Ee、EE、ee及不含E和e,A項錯誤。若卵細胞為Ee,可推知該卵原細胞在減數分裂Ⅰ中同源染色體的非姐妹染色單體間發生染色體互換,則對應的第二極體為不含E與e基因,第一極體在減數分裂Ⅱ中可能分裂為基因組成是E、e、Ee和不含E與e基因的極體,B項錯誤。若卵細胞為E且第一極體不含E,則次級卵母細胞為EE,第一極體的基因組成為ee,第二極體可能為E、e、ee、不含e,C項正確。若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E,則該極體為第一極體分裂產生,因此第一極體必定含有E,可能為EE或Ee,最多有2種可能,D項錯誤。4.(2024·廣東卷)克氏綜合征是一種性染色體異常疾病。某克氏綜合征患兒及其父母的性染色體組成如下圖所示。Xg1和Xg2為X染色體上的等位基因。導致該患兒染色體異常最可能的原因是(

)A.精母細胞減數分裂Ⅰ性染色體不分離B.精母細胞減數分裂Ⅱ性染色體不分離C.卵母細胞減數分裂Ⅰ性染色體不分離D.卵母細胞減數分裂Ⅱ性染色體不分離A解析

根據題圖可知,父親的基因型是XXg1Y,母親的基因型是XXg2XXg2,患者的基因型是XXg1XXg2Y,故父親產生的異常精子的基因型是XXg1Y,原因是在減數分裂Ⅰ后期同源染色體X、Y沒有分離,A項符合題意。5.(2024·廣東廣州模擬)如圖表示某動物一個正在分裂的性原細胞中兩對同源染色體及染色體上的基因種類、位置示意圖。下列敘述正確的是(

)A.若該圖表示有絲分裂前期,則一定不發生同源染色體聯會,但一定發生過染色體互換B.2、4染色體的形態存在差異,但兩條染色體上仍可能存在相同或等位基因C.圖示細胞一定是精原細胞,2為Y染色體D.若該細胞產生了一個基因型為AaXB的精細胞,則其他三個精細胞的基因型為XB、AY、AYB解析

若該圖表示有絲分裂前期,則一定不發生同源染色體聯會,其中一條染色體上同時含有A、a基因,是基因突變的結果,A項錯誤;由題干可知,圖中表示該細胞的兩對同源染色體,1、3形態相同且存在等位基因,為同源染色體,2、4的形態存在差異,為性染色體,可能存在相同或等位基因,B項正確;因該細胞的性別決定方式未知,因此不能確定該細胞為精原細胞還是卵母細胞,C項錯誤;若該細胞產生了一個基因型為AaXB的精細胞,當減數分裂Ⅰ異常時,其他三個精細胞的基因型為AAXB、Y、Y,當減數分裂Ⅱ異常時,其他三個精細胞的基因型為XB、AY、AY,D項錯誤。6.(2024·湖南模擬)一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數分裂。下列說法錯誤的是(

)A.若某細胞中無染色單體,且基因組成為AAXBXB,則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期B.若產生的精子為AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,則是減數分裂Ⅰ后期基因自由組合的結果C.處于減數分裂Ⅰ后期和處于減數分裂Ⅱ后期細胞中染色體組數相同,但核DNA分子數不同D.不考慮互換的情況下,若產生了一個AaXB的精子,與該精子同時產生的另三個精子為AaXB、Y、YB解析

減數分裂過程中,若某細胞無染色單體,且基因組成為AAXBXB,說明該細胞著絲粒已經分裂,則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期,A項正確;正常情況下,一個精原細胞減數分裂只能產生4個兩兩相同的精子,若產生的精子為AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,則可能是減數分裂Ⅰ前期發生了互換,B項錯誤;在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期,染色體組數都與體細胞中的染色體組數相同,但減數分裂Ⅱ后期的核DNA分子數是減數分裂Ⅰ后期核DNA分子數的一半,C項正確;不考慮互換的情況下,若產生了一個AaXB的精子,說明減數分裂Ⅰ后期有一對同源染色體未分離,故與該精子同時產生的另三個精子為AaXB、Y、Y,D項正確。7.某動物的基因型是AABbDd,該動物體內細胞①經2次分裂產生細胞②~⑤,其中②和③來自同一個次級精母細胞,④和⑤共同來自另一個次級精母細胞。細胞①②中標明了染色體組成和相關基因。下列敘述錯誤的是(

)A.在減數分裂Ⅰ前的間期發生了基因突變B.在減數分裂Ⅱ發生了染色體數目變異C.若子細胞②與正常卵細胞形成受精卵并發育為幼體,則該幼體為三倍體D.若子細胞④與⑤的染色體數目相同而基因型不同,則可能發生了染色體片段缺失C解析

根據題圖分析可知,該動物的精原細胞在減數分裂Ⅰ前的間期,DNA復制的過程中發生了基因突變,其中一條染色體上的A基因突變為a基因,A項正確;根據減數分裂Ⅱ產生的子細胞②和③可知,在減數分裂Ⅱ后期,其中一個次級精母細胞一條染色體的姐妹染色單體移向了同