第28讲 减数分裂与可遗传变异的关系-【过一轮】备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新教材新高考）

28.减数分裂与可遗传变异的关系 鱼票出品，必属精品 2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学 主讲人：鱼票月半 概念图 考点一 减数分裂与基因突变 01 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。 考点1.减数分裂与基因突变 (2023·湖南，9)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是 A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换 B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离 C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变 D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变 B 解析：假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意； 若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患该病的男孩，B符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意； 若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。 （2023·河北联考）某动物的基因型为 ，其精巢中两个细胞的染色体 组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( ) 。 甲 乙 A.甲细胞处于有丝分裂的前期，乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期 B.甲细胞在间期发生了基因突变，一个分子的 基因突变为A C.甲细胞分裂后可产生或 两种基因型的子细胞 D.形成乙细胞的过程中发生了基因重组和染色体结构变异 A 7 解析 据图可知，甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐地排列在赤道板上，处于有 丝分裂中期；乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ的后期，A错 误。甲细胞处于有丝分裂中期，且姐妹染色单体分别含有A和 基因，由于该生物的 基因型为，推测一个分子的 基因突变为A，B正确。甲细胞的染色体组 成是 ，甲细胞处于有丝分裂的中期，其下一个时期着丝粒分裂，分裂 后产生和 两种基因型的子细胞，C正确。形成乙细胞的过程中发生了A 基因所在的常染色体和染色体的组合，故其上的基因发生了基因重组，同时 基因 所在的染色体片段转移到了 染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。 8 减数分裂与基因重组 考点二 02 在减数分裂Ⅰ后期，因同源染色体分离、非同源染色体自由组合导致___________ _____________________________而出现基因重组，如A与B或A与 组合。 （1）原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况（以 为例，没有基因突变和互换） 非同源染色 体上的非等位基因自由组合 考点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 10 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 种 _____ 1个雄性个体 种 ______ 1个卵原细胞 种 _____ 1个雌性个体 种 ______ 2种 种 1种 种 （2）具有 对同源染色体的个体产生配子的情况（不考虑基因突变和互换） 考点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 11 （2023·浙江联考）某动物的基因型为 ，这两对基因位于两对同源染色体 上，不考虑互换，若一个性原细胞经减数分裂产生的四个子细胞中，有一个子细胞 的基因型为 ，下列相关叙述错误的是( ) 。 B A.此性原细胞减数分裂过程中体现了基因的自由组合定律 B.产生的四个子细胞两两相同的直接原因是同源染色体分离 C.若此细胞是精原细胞，则4个精子的基因型分别是、、、 D.若此细胞是卵原细胞，则产生的卵细胞的基因型是或 12 解析 分析题意，某动物的基因型为 ，这两对基因位于两对同源染色体上，由 此可知，这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，故此性原细胞减数分裂过程中 体现了基因的自由组合定律，A正确；产生的四个子细胞两两相同的直接原因是染 色体复制出现姐妹染色单体，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离进入不同的子细胞， B错误。 13 考点2.减数分裂与基因重组 2.同源染色体非姐妹染色单体互换导致基因重组 如原本A与B组合、组合，经互换后，A与组合、 与B组合 ①细胞内同源染色体上的非姐妹染色单体上的基因发生互换后不一定会造成姐妹染色单体上存在等位基因。 ②对于杂合子来说，相应基因发生互换后，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期都有等位基因的分离。 （2020·天津卷）一个基因型为 的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与 染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( ) 。 B A.基因突变 B.同源染色体非姐妹染色单体互换 C.染色体变异 D.非同源染色体自由组合 解析 从图中看出一个的精原细胞产生了、、和 四种基因型的精子， 而正常的减数分裂1个精原细胞只能产生四个两种类型的精子，所以最可能的原因是 这个精原细胞在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换， B符合题意。 15 （2023·四川月考）右图表示某动物初级精母细胞中的两对 同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生互换形成了下图 所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是( ) 。 D ① ② ③ ④ A.①② B.①④ C.②③ D.②④ 解析 正常情况下来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该是相 同的，由题干图示分析，其减数分裂过程中，同源染色体发生了互换，则染色体的 颜色大部分相同，而互换的部分颜色不同，所以来自同一个次级精母细胞的是①与 ③、②与④，D符合题意。 16 配子来源的判断方法（以精细胞来源为例） 17 （2023·镇江模拟）下图表示一个正在分裂的基因型为 的动物细胞，图示为染色体（用数字表示）及所带部分基 因（用字母表示）情况，下列相关叙述正确的是( ) 。 C A.该图可表示有丝分裂前期，1号和4号染色体为同源染色体 B.若该细胞产生了一个的精细胞，则同时产生的精细胞为、A、 C.该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象 D.若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期，染色体数目与图中细胞不同 18 解析 题图的染色体没有出现联会，可表示有丝分裂前期，但1号和4号染色体形态不 同，为非同源染色体，A错误；由于图中细胞的基因型为 ，根据自由组 合定律，已知产生了一个的精细胞，则同时产生的精细胞可能为、A、 ， 也可能为、A、A，B错误；由于细胞的基因型为 ，该细胞仅发生非姐妹 染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象，出现该现象的原因是发生了基因突 变，C正确；若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期，减数分裂Ⅰ完成后染色体数目减半， 在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，与体细胞中染色体数目一致， 也与图中细胞染色体数目相同，D错误。 19 姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析 （1）细胞进行有丝分裂（有丝分裂图像或有丝分裂的材料） 基因突变。 （2）细胞进行减数分裂 互换或基因突变。若姐妹染色单体的其中一条有两种颜 色，则一定为互换。 （3）若基因型为纯合子，则一定为基因突变。 （4）若发生在间期，则为基因突变；若发生在四分体时期，则为互换。 （5）若一个精原细胞经减数分裂产生的4个精子有4种类型，则为互换；若一个精原 细胞经减数分裂产生的4个精子有3种类型，则为基因突变。 20 减数分裂与染色体变异 考点三 03 从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅰ异常，则染色体数目增多的配子细胞内会存在 ____________基因。 等位或相同 1.减数分裂异常导致配子种类变化的规律 考点3.减数分裂与染色体变异 （1）若减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常。如图所示： 22 （2）若减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子 有的正常，有的不正常。如图所示： 从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅱ异常，则染色体数目增多的配子细胞内会存在 ______基因。 相同 1.减数分裂异常导致配子种类变化的规律 考点3.减数分裂与染色体变异 23 （2021·重庆卷）人的一个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时，有一对同源染色体没有分 开而进入次级卵母细胞，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为( ) 。 A A.1 B.2 C.3 D.4 解析 一个卵原细胞在减数分裂Ⅱ时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细 胞，所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体，（第一）极体中少了一条染色体。 次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ，产生一个卵细胞和一个（第二）极体，细胞中多了一 条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个，A正确。 24 （2021·河北卷）图中①②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( ) 。 ① ② ③ A.①减数分裂Ⅰ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减数分裂Ⅰ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 25 解析 根据同源染色体及等位基因的概念判断，①中含有两对同源染色体，且和 所 在的染色体发生了染色体结构变异中的易位，故在减数分裂Ⅰ前期会出现两对同源染 色体联会的现象，A正确；②细胞中， 基因所在的染色体多了一条，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，形成了一个染色体数目 正常的次级精母细胞和一个多了一条染色体的异常次级精母细胞，两细胞继续进行 减数分裂Ⅱ，异常次级精母细胞产生两个异常的配子，正常次级精母细胞产生两个正 常的配子，B正确；一个基因型为的精原细胞只能产生和或和 两种基 因型的配子，C错误；染色体结构变异与数目变异在光学显微镜下可见，D正确。 26 （1）XBXb × XBY→形成XbXbY的原因可能为？ ； （2）XBXb × XBY→形成XBXBY的原因可能为？ ； ； ➋次级卵母细胞在减数分裂II后期时含有B的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，最终产生了含有XBXB的卵细胞 ➊初级精母细胞在减数分裂I后期时XY同源染色体未分离，最终产生了含有XBY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合 次级卵母细胞在减数分裂II后期时含有b的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，最终产生了含有XbXb的卵细胞 （答题规范）XXY与XYY异常个体的成因分析 2.XXY与XYY异常个体的成因分析 考点3.减数分裂与染色体变异 （3）XBXb × XBY→形成XBYY的原因可能为？ 。 次级精母细胞在减数分裂II后期时Y染色体着丝粒分裂形成的两条Y染色体未移向细胞两极，最终产生了含有YY的精细胞,最终与XB的卵细胞结合 （答题规范）XXY与XYY异常个体的成因分析 2.XXY与XYY异常个体的成因分析 考点3.减数分裂与染色体变异 二、拓展应用 1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。 在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂I时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞； 练习与应用（必修2P28） 如果减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色体是两条。 二、拓展应用 1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。 当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。 练习与应用（必修2P28） 二、拓展应用 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗? 骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马,31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 练习与应用（必修2P28） （2023·湖南卷）某染色体显性遗传病由 基因突变所致，某家系中一男 性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是 ( ) 。 B A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，和 染色体片段交换 B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离 C.母亲的卵细胞形成过程中， 基因发生了突变 D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时 基因发生了突变 32 解析 假设染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为 。若父亲的初级精母细胞 在减数分裂Ⅰ四分体时期，染色体上含显性致病基因的片段和 染色体片段互换，则 导致染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为 的患病男孩，A不符合题意； 若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为 或的精子，从而生出基因型为 的不患病男孩，B符合题意；因为基因突 变是不定向的，母亲的卵细胞形成时 基因可能突变成显性致病基因A，从而生 出基因型为的患病男孩，C不符合题意；若 基因突变成显性致病基因发生 在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现 的基因型，D不符合题意。 33 （2023·山东卷）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起， 着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一 部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。 某卵原细胞的基因组成为 ，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因 被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是 ( ) 。 C 染色体 A.卵细胞基因组成最多有5种可能 B.若卵细胞为，则第二极体可能为或 C.若卵细胞为且第一极体不含 ，则第二极体最多有4种可能 D.若卵细胞不含、且一个第二极体为 ，则第一极体最多有3 种可能 34 解析 正常情况下，卵细胞的基因型可能为或 ；减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的 基因为或 ，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，随机交换一部分染色体 片段后分开，卵细胞的基因型可能为、、 （表示没有相应的基因）；若减数 分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可能是 ， 因此卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误。不考虑其他突变和基因被破坏的情况， 若卵细胞为 ，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母 细胞产生的第二极体基因型为，第一极体产生的第二极体可能为、或、 ，B 错误。若卵细胞为，且第一极体不含 ，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第 二极体为，另外两个极体为或、，C正确。若卵细胞不含、 且一个第二极体 为，则与卵细胞同时产生的第二极体为或，第一极体为或 ，最多有2种可 能，D错误。 35 （2022·山东卷）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。基因型为的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅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、 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 A.6；9 B.6；12 C.4；7 D.5；9 36 解析 根据题意可知，精原细胞减数分裂Ⅰ时，基因组成可表示为//（A、 基因 在交换片段上）或//（A、 基因不在交换片段上）；减数分裂Ⅰ结束时，可产 生//或或//或或或无 基因的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ结 束时，进一步形成基因型为、A、、、或无 基因的6种精子。这6种精子 分别与基因型为A或的卵细胞受精，最后会形成基因型为、、、 、 、、、A、 的9种受精卵。 37 （2021·辽宁卷）基因型为 的雄性果蝇，体内一个精原细胞 进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非 姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝 分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变 异，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为 的细胞所占的 比例是( ) 。 B A. B. C. D. 38 解析 由图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是 、 或、 ，该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。 分析可知，当两个子细胞的基因型为、时，只有 减数分裂Ⅰ可产生基 因组成为的细胞，比例为 。当两个子细胞的基因型为 、时，减数分裂Ⅰ产生基因组成为的细胞所占比例为 。综上所述， 无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况，它们进入减数分 裂后，产生的基因组成为的次级精母细胞所占的比例均为 ，B正确。 39 感谢观看 $$