内容正文:
素养提升课5 减数分裂与可遗传变异的联系
1.细胞分裂产生异常的原因分析
(1)有丝分裂异常
(2)减数分裂 Ⅰ 异常
(3)减数分裂 Ⅱ 异常
2.减数分裂与生物变异的关系
(1)减数分裂与基因突变
(2)减数分裂与基因重组(以高等雄性动物为例)
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)
②同源染色体非姐妹染色单体互换导致基因重组
(3)减数分裂与染色体变异
1.(2022·山东高考,T8)减数分裂 Ⅰ 时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂 Ⅱ 时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂 Ⅰ 时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A.6;9 B.6;12
C.4;7 D.5;9
A 解析:基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂 Ⅰ 时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生互换。(1)若A、a所在的染色体片段发生互换,则A、a位于姐妹染色单体上:①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂 Ⅱ ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数分裂 Ⅱ ,可形成基因型为A或a的精子。(2)若A、a所在的染色体片段未发生互换:①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂 Ⅱ ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数分裂 Ⅱ ,可形成基因型为A或a的精子。综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A、a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。故选A。
2.(2021·海南高考,T12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
C 解析:由题意可知,雄性蝗虫体细胞中只有一条X染色体,因此减数第一次分裂后期的细胞中仅有一条性(X)染色体,A正确;雄性蝗虫的性染色体组成为XO,减数第一次分裂后期同源染色体分离,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;该蝗虫基因型为AaXRO,减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,则一个精母细胞经减数第一次分裂可得到两个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,则处于减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
3.(2021·河北高考,T7)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
C 解析:①细胞中有四条染色体,为两对同源染色体,在减数第一次分裂的前期两对同源染色体联会,A正确;②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aaR、1/12aar、1/6AaR、1/6Aar、1/6aR、1/6ar,其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR,占一半,B正确;③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4个配子,2种基因型,为AR、AR、ar、ar或A