第4单元 强化专题(2) 减数分裂与变异的关系(Word教参)-【正禾一本通】2025年高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 不定项版）

　强化专题(二)　减数分裂与变异的关系　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 角度1　厘清细胞分裂与变异类型 1.减数分裂与基因突变 通常，此时可导致一条染色体的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。 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。在减数分裂Ⅰ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。 (2)同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。例如原本A与B组合、a与b组合，经重组可导致A与b组合、a与B组合。 3.看懂分裂图像中的变异类型 (1)图甲的变异类型属于基因突变。 (2)图乙的变异类型属于基因突变或基因重组。 ①若该生物基因型为AA，则该变异类型为基因突变。 ②若该生物的基因型为Aa，则该变异最可能是基因重组。 4.结合基因型看懂分裂图像中的变异类型 如图表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某种二倍体动物的两个正处在分裂状态的细胞。 (1)图甲细胞进行有丝分裂，故该细胞同一染色体上出现等位基因A和a的原因为基因突变；图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，故该细胞可能发生了基因突变或互换而出现等位基因A和a。 (2)A、a与B、b两对基因独立遗传，图甲细胞中一条染色体上同时含有A(a)和b，图甲细胞发生了染色体结构变异中的易位。 (3)A、a与B、b两对基因独立遗传，图乙细胞中一条染色体上同时含有A和b，图乙细胞发生了染色体结构变异中的易位。 【提升训练】1.(2023·山东威海模拟)若基因型为AaBb的某二倍体高等动物(2n＝4)的卵原细胞(DNA全部被32P标记)在只含31P的培养液中进行减数分裂，产生卵细胞随后与精子(DNA全部被32P标记)完成受精。受精卵在含31P的培养液中第一次卵裂时后期细胞如图所示，图中①②号染色体的DNA都只含有31P。下列有关叙述正确的是(　　) A.该细胞是极体，正处于减数分裂Ⅱ后期 B.受精卵的染色体未复制前，有部分染色体只含有31P C.①号染色体来自卵细胞，基因A的出现是互换的结果 D.参与受精的卵细胞的基因型为aB，精子的基因型为Ab或ab 解析：选D。图示为受精卵的卵裂过程中的细胞，卵裂的方式是有丝分裂，图示细胞着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，处于有丝分裂后期，A错误。据分析可知，卵细胞中的染色体DNA全部是一条链含31P，一条链含32P，精细胞DNA全部被32P标记，故产生该细胞的受精卵中只含有31P的染色体数为0，因此受精卵的染色体未复制前，没有染色体只含有31P，B错误。①号染色体只含有31P，而来源于精子的染色体全部被32P标记，因此①号染色体来自卵细胞，有丝分裂过程中不可能发生互换，基因A的出现是基因突变的结果，C错误。图示细胞处于有丝分裂后期，基因型为AaaaBBbb，可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb，在间期发生基因突变(A突变成a或a突变为A)。图中①②两条染色体只含有31P，而来源于精子的染色体全部被32P标记，因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aaBB)，因此卵细胞的基因型为aB，由于细胞复制时发生了基因突变，可推知精子的基因型为Ab或ab，D正确。 2.某二倍体高等动物的基因型为AaBbXDY，一个精原细胞减数分裂过程中形成的其中一个细胞如图所示。下列相关说法正确的是(　　) A.该细胞形成过程中发生了染色体数目和结构变异 B.与该细胞同时产生的另一个细胞无性染色体 C.该细胞可能是次级精母细胞或极体 D.减数分裂过程中可能发生了染色体片段的互换 解析：选A。该细胞形成过程中发生了基因重组(减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合)、染色体数目变异和染色体结构变异，A正确；与该细胞同时产生的另一个细胞有Y染色体，B错误；该二倍体高等动物的基因型为AaBbXDY，是雄性动物，该细胞不可能是极体，C错误；该细胞减数分裂过程中没有发生染色体片段的互换，D错误。 3.(2023·安徽铜陵模拟)某哺乳动物的基因型为AaBb，图1是其体内某细胞某一分裂时期的图像，图2是该生物体内某细胞在分裂过程中，染色体数量与核DNA含量的比值变化曲线图。下列有关叙述错误的是(　　) A.图1处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中同时出现基因A与a是由基因重组导致的 B.若图2表示的是减数分裂过程相关数值的变化，则DE、EF段对应的细胞一定不含同源染色体 C.若图1细胞产生的一个子细胞的基因组成是Abb，其他细胞正常分裂，则同时产生的另外三个子细胞的基因组成是a、AB、aB D.若将该动物的成纤维细胞放置到含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养若干代，再转移到普通培养液中培养两代，则在第二次分裂中期每条染色单体均有3H标记 解析：选D。图1细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂姐妹染色单体分开，处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中同时出现基因A与a是由基因重组导致的，A正确。据图可知，DE着丝粒分裂，进入减数分裂Ⅱ的后期，EF为减数分裂Ⅱ的后期和末期，此时细胞内不含同源染色体，B正确。若图1细胞产生的一个子细胞的基因组成是Abb，则另一个子细胞的基因组成为a；其他细胞正常分裂，与图1细胞同时形成的另一个次级细胞的基因组成为AaBB，则该细胞产生的两个子细胞的基因组成分别是AB和aB，C正确。若将该动物的成纤维细胞(进行有丝分裂)放置到含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养若干代，得到的成纤维细胞中每条染色体的每个DNA的两条链都含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸；再转移到普通培养液中培养两代，则第一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体的每个DNA的一条链被3H标记，在第二次有丝分裂中期，每条染色体含有2条姐妹染色单体，其中一条染色单体的1个DNA中的1条链被3H标记，另一条链不被3H标记，另一条染色单体上的DNA的每一条链均不被3H标记，所以在第二次分裂中期每条染色体的一半的染色单体有3H标记，D错误。 4.如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体(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(　　) A.该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为两条非同源染色体 B.若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8 C.若该细胞分裂至减数分裂Ⅰ后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体 D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a 解析：选C。该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为同源染色体即一对性染色体，A错误。若该细胞经有丝分裂至后期时，着丝粒分裂，染色单体分开形成染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以细胞内含有4个染色体组；由于存在细胞质DNA，所以DNA分子数大于8，B错误。若该细胞分裂至减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，此时1个细胞内含有2个染色体组，4条染色体，8条染色单体，C正确。若该图表示基因型AAXBY的精原细胞，已知产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a，也可能为aXBY、A、A，D错误。 角度2　减数分裂与染色体变异的有关分析 1.染色体数目非整倍性变异原因分析 2.XXY与XYY异常个体的成因分析 (1)XBXb×XBY→形成XbXbY的原因可能为： 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染色体进入同一子细胞，最终产生了含有XbXb的卵细胞。 (2)XBXb×XBY→形成XBXBY的原因可能为： ①初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期时，X、Y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。 ②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。 (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。 3.三体产生的配子类型及比例 (1)常染色体三体产生的配子类型及比例 ①若为纯合子，如基因型为BBB，则产生的配子依然是两种，BB与B，比例是1∶1。 ②若是杂合子，如基因型为BBb，则能产生四种配子，其比例为B∶b∶Bb∶BB＝2∶1∶2∶1。 (2)性染色体三体产生配子的类型及比例(以XXY的雄性果蝇为例) 若三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体会产生的配子类型及比例是X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 【提升训练】5.(2024·辽宁大连模拟)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的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　　) A.处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体 B.减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C.处于减数分裂Ⅱ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 解析：选C。该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂Ⅱ后期有2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型，C错误。 6.单体(2n－1)指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体，三体(2n＋1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体，单体和三体可用于基因定位。已知单体和三体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。某大豆突变株表现为黄叶(yy)，为探究 Y/y是否位于6号染色体上，用该突变株分别与单体(6号染色体缺失一条)、三体(6号染色体多一条)绿叶纯合植株杂交得F1，F1随机交配得F2。下列叙述错误的是(　　) A.通过突变株与单体杂交的 F1即可进行基因定位，而与三体杂交的 F1不能 B.若突变株与单体杂交的 F2绿叶∶黄叶＝7∶8，则 Y/y基因位于6号染色体上 C.若突变株与三体杂交的F2黄叶∶绿叶＝5∶31，则 Y/y基因位于6号染色体上 D.若突变株与单体或三体杂交的F2全为黄叶∶绿叶＝1∶3，则Y/y基因不位于6号染色体上 解析：选C。①若Y/y位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而单体绿叶纯合植株的基因型为YO，二者杂交后代为Yy∶yO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶；若Y/y不位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而单体绿叶纯合植株的基因型为YY，二者杂交后代均为Yy，表现为绿叶。②若Y/y位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而三体绿叶纯合植株的基因型为YYY，YYY产生的配子为YY或Y，因此二者杂交后代为YYy或Yy，均为绿叶；若Y/y不位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而三体绿叶纯合植株的基因型为YY，二者杂交后代均为Yy，表现为绿叶。因此通过突变株与单体杂交的F1可进行基因定位，而与三体杂交的F1则不能，A正确。若Y/y位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而单体植株的基因型为YO，二者杂交后代为Yy∶yO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶。F1中能产生三种配子：1/4Y、1/2y、1/4O，F1随机交配，F2中YY∶Yy∶YO∶yy∶yO∶OO＝1∶4∶2∶4∶4∶1，其中OO致死，绿叶∶黄叶＝7∶8，B正确。若Y/y位于6号染色体上，突变体基因型为yy，而三体绿叶纯合植株的基因型为YYY，YYY产生的配子为1/2YY、1/2Y，因此二者杂交后代为1/2YYy、1/2Yy，为绿叶。YYy产生的配子类型和比例为YY∶Yy∶Y∶y＝1∶2∶2∶1，Yy产生的配子类型和比例为Y∶y＝1∶1，所以F1产生的配子为YY∶Yy∶Y∶y＝1∶2∶5∶4，自由交配后代黄叶的比例为4/12×4/12＝1/9，所以F2黄叶∶绿叶＝1∶8，C错误。若Y/y不位于6号染色体上，则突变体基因型为yy，而单体绿叶纯合植株的基因型为YY，突变株与单体杂交后代均为Yy，表现为绿叶，F1自交，表现为黄叶∶绿叶＝1∶3；三体绿叶植株的基因型为YY，二者杂交后代均为Yy，表现为绿叶，令其自交，子代也表现为黄叶∶绿叶＝1∶3，D正确。 7.(多选)某男子表型正常，但其中一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　) A.图甲所示的变异属于基因重组 B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C.如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有6种 D.该男子与正常女子婚配能生育出染色体组成正常的后代 解析：选CD。由图甲可以看出，一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，属于染色体结构变异，A错误；有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B错误；减数分裂时同源染色体分离、非同源染色体自由组合，因此应该产生仅具有异常染色体、同时有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体共6种精子，C正确；该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常的精子，因此与正常女子婚配，有可能生育染色体组成正常的后代，D正确。 8.果蝇(2n＝8)是遗传学研究的常用生物，请分析并回答下列有关果蝇的遗传学实验问题： (1)果蝇的气门部分缺失(A)和正常气门(a)为一对相对性状。若将一只变异的气门部分缺失果蝇与另一只未变异的正常气门果蝇进行杂交，子代中气门部分缺失果蝇与正常气门果蝇数量之比为5∶1，则可以判断果蝇的变异来源最可能是________________________。 (2) 已知果蝇的灰身和黑身分别由常染色体上的基因B和b控制，当基因B和b所在的染色体发生缺失突变时，会引起含片段缺失染色体的雌配子或雄配子致死(注：只有其中之一致死)。如图表示某果蝇个体的一对染色体，若要确定图中染色体片段缺失致死的配子类型，请设计实验进行证明(假设该果蝇种群中除了该变异类型的雌雄个体之外，还有各种未变异的果蝇)。 ①实验设计：_____________________________________________________________。 ②实验结果预测： A.若后代的表型及比例为________________，则染色体片段缺失会导致雌配子致死。 B.若后代的表型及比例为________________，则染色体片段缺失会导致雄配子致死。 解析：(1)一只变异的气门部分缺失果蝇与另一只未变异的正常气门果蝇(aa)进行杂交，子代中气门部分缺失果蝇与正常气门果蝇数量之比为5∶1，说明该变异很可能是染色体数目变异，即该变异的气门部分缺失果蝇的基因型是AAa(三体变异)，其产生的配子的种类和比例是AA∶A∶Aa∶a＝1∶2∶2∶1，则与aa杂交，后代中气门部分缺失果蝇与正常气门果蝇数量之比为5∶1。(2)①要确定图中染色体片段缺失致死的配子类型，可以用灰身缺失果蝇与正常的黑身果蝇(bb)进行正反交(BO♀×bb、BO×bb♀)。②若含片段缺失染色体的雌配子致死，则灰身缺失雌性个体只能产生B一种配子，染色体片段缺失个体为母本的后代全为灰身，染色体片段缺失个体为父本的后代灰身∶黑身＝1∶1；若含片段缺失染色体的雄配子致死，则染色体片段缺失个体为母本的后代灰身∶黑身＝1∶1，染色体片段缺失个体为父本的后代全为灰身。 答案：(1)染色体数目变异　(2)①让染色体片段缺失灰身个体与黑身个体进行正反交(BO♀×bb、BO×bb♀)　②染色体片段缺失灰身个体为母本的后代全为灰身，染色体片段缺失灰身个体为父本的后代灰身∶黑身＝1∶1　染色体片段缺失灰身个体为母本的后代灰身∶黑身＝1∶1，染色体片段缺失灰身个体为父本的后代全为灰身 学科网（北京）股份有限公司 $$