内容正文:
素养整合高考提分课(三) 减数分裂与遗传变异
考点研究·素养提升
——————————————————————————————————————————————————————————————————基础知识系统梳理 预测考向总结方法——————————————————————————————————————————————————————————————————
1. 减数分裂与遗传定律
2. 细胞分裂类型与三种可遗传变异的对应关系
分裂方式
变异发生过程或时期
变异类型
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
DNA复制
基因突变
减数分裂
减Ⅰ后期:非同源染色体自由组合;减Ⅰ前期:同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
基因重组
有丝分裂、减数分裂
分裂期:染色体移向两极
染色体变异
3. 减数分裂与变异的关系
(1)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图所示。
(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组,如A与B或A与b组合。如图所示:
②同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,如A原本与B组合,a与b组合,经基因重组可导致A与b组合,a与B组合。如图所示:
(3)减数分裂与染色体变异
在减数分裂过程中,由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子,可通过配子将这些变异传递给下一代,现分析如下:
①如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况
②如图表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生配子的情况
③举例
人类遗传中,性染色体异常病中出现的XXY型、XXX型、XYY型等,原因如下:
c. XYY型成因:只能来自父方,由于减Ⅱ后期着丝点分裂后,两条Y染色体移向同一极,导致产生了YY型精子。
考向1 减数分裂与基因突变、基因重组的关系
1. 某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图所示,下列解释合理的是(C)
A. 通过减数分裂形成的4个精细胞中只有一个不含A和a的精细胞
B. 减数第二次分裂中,有一对染色单体没有相互分离
C. 通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞
D. 减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换
解析 在正常情况下,1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞两两相同,且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段,说明该精原细胞在减数第一次分裂前期发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的这对同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中,该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂,形成了两个基因型为Aa的精细胞;与此同时产生的另一个次级精母细胞不含A和a,当减数第二次分裂结束时,产生了2个不含A和a的精细胞。综上分析,C正确,A、B、D错误。
2. 甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。相关叙述正确的是(A)
A. 在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换
B. 甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异
C. 甲细胞中有两个染色体组,8条姐妹染色单体
D. 若图乙表示卵细胞,则图甲表示次级卵母细胞
解析 图甲细胞中没有同源染色体,可判定为减数第二次分裂时期。比较图甲和图乙中第3条(从左到右数)染色体颜色与形态,可知在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换,而非染色体变异;甲细胞中只有一个染色体组,8条姐妹染色单体;若图乙表示卵细胞,根据甲和乙中对应染色体的颜色,可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。
考向2 减数分裂过程中染色体数目异常的配子分析
3. (2019·安徽合肥一检)有的染色体着丝点位于中部,也有的位于端部。如图为某生物(2n=6)的细胞减数分裂图像。下列叙述正确的是(C)
A. 图中细胞处于减数第一次分裂中期
B. 图中细胞不含有同源染色体
C. 减数第一次分裂过程中有一对染色体未分离
D. 减数第二次分裂过程中有一对染色单体未分离
解析 图中细胞的染色体数目为4条且存在一对同源染色体,而正常体细胞中的染色体数目为6条,因此该细胞处于减数第二次分裂中期,A、B错误;根据图中的染色体组成可以看出,减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分离,导致图中细胞含有同源染色体且染色体数目为4条,C正确;图中细胞处于减数第二次分裂中期,还没有发生