提升點1減數分裂與基因突變和基因重組1．減數分裂與基因突變通常，基因突變可導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。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。在減數分裂Ⅰ后期，可因非同源染色體自由組合而出現基因重組如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致基因重組。例如原本A與B組合、a與b組合，經重組可導致A與b組合、a與B組合。1．(2020·北京卷)如圖是雄性哺乳動物體內處于分裂某時期的一個細胞的染色體示意圖。相關敘述不正確的是()A．該個體的基因型為AaBbDdB．該細胞正在進行減數分裂C．該細胞分裂完成后只產生2種基因型的精子D．A、a和D、d基因的遺傳遵循自由組合定律C[分析題圖可知，該個體的基因型為AaBbDd，A正確；題圖中同源染色體正在聯會，且下方的一對同源染色體正在發生染色體片段的互換，可判定該細胞正在進行減數分裂，B正確；題圖中細胞發生了同源染色體非姐妹染色單體之間片段的互換，由此可知該細胞分裂完成后可以產生4種基因型的配子，C錯誤；A、a和D、d基因位于非同源染色體上，因此它們的遺傳遵循自由組合定律，D正確。]2．下圖為某高等動物的一組細胞分裂圖像，下列敘述不正確的是()A．細胞①與細胞②中的染色體數目相同、核DNA分子數目不同B．細胞③中發生了等位基因的分離C．細胞④出現的原因，可能是在減數分裂Ⅰ過程中發生了染色體互換D．細胞①②③④中均存在同源染色體D[細胞①與細胞②中的染色體數目相同，而核DNA分子數前者是后者的一半，A正確；細胞③處于減數分裂Ⅰ后期，發生了等位基因的分離，B正確；細胞④處于減數分裂Ⅱ后期，分離的姐妹染色單體上出現了等位基因A與a，則可能是發生了基因突變，也可能是在減數分裂Ⅰ過程中發生了染色體互換，C正確；細胞④處于減數分裂Ⅱ，沒有同源染色體，D錯誤。]3．(2023·浙江6月選考)某動物(2n＝4)的基因型為AaXBY，其精巢中兩個細胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個細胞處于有絲分裂某時期。下列敘述錯誤的是()A．甲細胞處于有絲分裂中期、乙細胞處于減數分裂Ⅱ后期B．甲細胞中每個染色體組的DNA分子數與乙細胞的相同C．若甲細胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細胞D．形成乙細胞過程中發生了基因重組和染色體變異B[甲細胞含有同源染色體，且著絲粒整齊地排列在赤道板上，為有絲分裂中期，乙細胞不含有同源染色體，著絲粒分裂，為減數分裂Ⅱ后期，A正確；甲細胞含有2個染色體組，每個染色體組含有4個DNA分子，乙細胞含有2個染色體組，每個染色體組含有2個DNA分子，B錯誤；甲細胞分裂后產生AAXBY、AaXBY兩種基因型的子細胞，C正確；形成乙細胞的過程中發生了A基因所在的常染色體和Y染色體的自由組合，發生了基因重組，同時a基因所在的染色體片段轉移到了Y染色體上，發生了染色體結構的變異，D正確。]提升點2減數分裂與染色體變異的有關分析1．減數分裂異常導致配子種類變化的規律在減數分裂過程中，某些原因也會導致出現染色體結構變異和染色體數目變異的配子，通過配子可將這些變異傳遞給下一代。現分析如下：如果減數分裂Ⅰ異常，則所形成的配子全部異常；如果減數分裂Ⅰ正常、減數分裂Ⅱ中的一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的異常；如果減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ均異常，則所形成的配子全部異常。如下圖所示。2.XXY與XYY異常個體成因分析(1)(2)XYY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染色體進入同一精細胞。1．(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見圖。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[由題圖可知，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，原因是同源染色體在減數分裂Ⅰ后期沒有分離，A正確。]2．科學家通過染色體移接技術，將果蠅的2號染色體的一部分移接到3號染色體上。含有兩條2號染色體缺失的個體不能存活，其余個體均能存活且不影響繁殖力。相關染色體組成如圖所示的兩個親本雜交得F1，F1雌雄個體相互交配得F2。A(卷翅)對a(正常翅)完全顯性，B(裂翅)對b(非裂翅)完全顯性，不考慮染色體互換以及基因突變等變異類型。下列說法正確的是()A．F2中卷翅裂翅的個體約為3/4B．F1中卷翅裂翅的個體約為1/4C．F1中雄性個體能產生5種配子D．親本中雄性個體能產生5種配子A[題圖中親本果蠅母本的基因型為AABB，父本的基因型為AAbb，關于卷翅性狀，F1的基因型為AA、AAA、AAO和AO(O表示缺失的2號染色體)，由于含有兩條2號染色體缺失的個體不能存活，因此F2中全表現為卷翅，關于裂翅性狀，F1的基因型為BAb和Bb，二者的比例為1∶1，自由交配會產生3/4的裂翅個體，綜合分析可知，F2中卷翅裂翅的個體約為3/4，A正確；題圖中親本的基因型為AABB和AAbb，二者雜交產生的F1個體的基因型和表型為AABAb(卷翅裂翅)、AABb(卷翅裂翅)、AOBAb(卷翅裂翅)、AOBb(卷翅裂翅)，均表現為卷翅裂翅，B錯誤；F1個體的基因型為AABAb、AABb、AOBAb、AOBb，該群體能產生的配子類型有AB、AAb、Ab、OB、Ob、OAb，共6種，C錯誤；親本中雄性個體能產生4種配子，分別為AAb、Ab、OAb、Ob，D錯誤。]3．一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數分裂。下列說法錯誤的是()A．基因組成為AAXBXB時細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期B．若產生4種精子則可能是減數分裂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后期的細胞中染色體組數相同D．若產生了一個基因組成為AaXB的精子，則同時產生的另外三個精子為AaXB、Y、YB[一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數分裂，減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離可產生基因組成為AAXBXB和aaYY的次級精母細胞，故基因組成為AAXBXB時細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期，A正確；一個精原細胞減數分裂Ⅰ后期基因自由組合，最終會產生4個兩兩相同的精子，如果4個精子互不相同，應該是在減數分裂Ⅰ前期發生互換的結果，B錯誤；減數分裂Ⅰ后期著絲粒不分裂，染色體組數為2，減數分裂Ⅰ結束后，染色體組數減半，減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，染色體組數加倍為2，C正確；若產生了一個基因組成為AaXB的精子，可推測減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離產生了基因組成為AAaaXBXB和YY的次級精母細胞，進而產生4個基因組成為AaXB、AaXB、Y、Y的精子，D正確。]4．家蠶的性別決定方式為ZW型，i1、i2是Z染色體上的隱性致死基因，W染色體上無對應的等位基因。雄蠶生長期短、消耗的桑葉少、出絲率高且品質好。科研人員利用如圖(圖中“＋”代表正常基因)原理，培育出只產雄蠶的平衡致死雄蠶(戊)。下列敘述正確的是()A．雌蠶次級卵母細胞含有0或1條W染色體B．圖中的變異類型有基因重組和基因突變C．戊與野生型蠶雜交，后代只有雄蠶存活D．乙、丁分別和丙雜交，后代的表型與比例相同C[雌蠶減數分裂Ⅱ后期可能有2條W染色體，A錯誤；據題圖可知，家蠶甲是由染色體片段的移接導致的，屬于染色體結構變異，B錯誤；戊(Zi1＋Z＋i2)與野生型(Z＋＋W)雜交，后代有Zi1＋Z＋＋、Z＋i2Z＋＋、Zi1＋W、Z＋i2W，雌性全部死亡，只有雄蠶存活，C正確；乙(Zi1＋Z＋＋)與丙(Zi1＋W＋＋)雜交，后代為Zi1＋W＋＋∶Zi1＋Z＋＋∶Z＋＋W＋＋＝1∶1∶1，丁(Z＋i2Z＋＋)與丙雜交，后代為Zi1＋Z＋i2∶Zi1＋Z＋＋∶Z＋i2W＋＋∶Z＋＋W＋＋＝1∶1∶1∶1，D錯誤。]5．雌貓在胚胎發育早期，胚胎細胞中的1條X染色體會隨機失活，形成巴氏小體，只有1條X染色體保留活性。巴氏小體在減數分裂過程中重新激活。某種貓的毛色是由一對等位基因XO(黃色)和XB(黑色)控制，由于X染色體的隨機失活，基因型為XBXO的個體表型為黑黃相間(玳瑁貓)。(1)基因型為XBXO的雌貓在發育早期，如果某胚胎細胞中攜帶XB基因的X染色體失活，則由該細胞通過__________分裂和分化而形成的皮膚上會長出色體毛；同理，如果某細胞中攜帶XO基因的X染色體失活，則相應的皮膚上會長出__________色體毛，因此呈現黑黃相間。(2)黃色雌貓和黑色雄貓交配，正常情況下后代的表型有________________。(3)若上述黃色雌貓和黑色雄貓交配所生的后代中出現一只玳瑁雄貓，其形成原因是在減數分裂Ⅰ的__________期，，然后該精子與正常的含XO基因的卵細胞結合。(4)研究發現，X染色體失活的分子機制如圖。當某條X染色體失活中心上的Xist基因轉錄出XistRNA后，該分子能起到_________________________________________________________________________________________________________的作用，使該X染色體失活。Tsix基因是Xist基因的反義基因(其模板鏈位于Xist基因的非模板鏈上)，該基因轉錄得到的TsixRNA通過__________________________，可阻止XistRNA發揮作用，使表達該基因的X染色體保持活性。(5)人類同樣具有上述X染色體失活的分子機制，科學家希望能將該機制應用于21三體綜合征的治療研究，簡述其研究設想：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析題干，胚胎細胞非生殖細胞，其進行的是有絲分裂，由于該細胞攜帶XB基因的X染色體失活，意味著XO染色體能正常表達，故由該細胞有絲分裂和分化而形成的皮膚上會長黃色(XO表達的顏色)體毛；同理，如果某細胞中攜帶XO基因的X染色體失活，則相應的皮膚上會長出黑色體毛(XB表達的顏色)。(2)據題意，黃色雌貓的基因型為XOXO，黑色雄貓的基因型為XBY，二者雜交得到的子代基因型及表型為XBXO(玳瑁雌貓)、XOY(黃色雄貓)，即子代會出現兩種表型。(3)若上述黃色雌貓和黑色雄貓交配所生的后代中出現一只玳瑁雄貓，該玳瑁雄貓的基因型為XOXBY，即該現象是雄貓產生了異常的XBY配子所致，XB和Y為同源染色體，減數分裂Ⅰ后期，同源染色體應分離，而黑色雄貓在形成次級精母細胞時XB和Y染色體并未正常分離，而是移向同一極，產生了XBY的精子，然后該精子與正常的含XO基因的卵細胞結合。(4)分析題圖可知，當某條X染色體失活中心上的Xist基因轉錄出XistRNA后，該分子能起到包裹X染色體并吸引失活因子聚集的作用，使該X染色體失活；結合題干“Tsix基因是Xist基因的反義基因(其模板鏈位于Xist基因的非模板鏈上)”可知，Tsix基因轉錄得到的TsixRNA通過與失活中心上的Xist基因轉錄出的XistRNA結合，抑制XistRNA包