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减数分裂与可遗传变异 2025·福建卷,14;2025·贵州卷,7;2025·江西卷,9;2025·江苏卷,14;2025·安徽卷,11;
2025·广东卷,10;2025·甘肃卷,5;2025·浙江6月选考,17;2024·山东卷,6;2024·浙江1月选考,19;
2024·广东卷,9;2023·山东卷,6;2023·浙江6月选考,17;2023·河北卷,15;2023·湖南卷,9
高考共鸣点8 减数分裂与可遗传变异的关系
类型1 减数分裂与基因突变和基因重组的关系
2种4个
2种4个
4种可能
1.减数分裂与基因重组
(1)减Ⅰ后期,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)。
基因型为AaBb的个体产生配子的情况
(不考虑染色体互换和突变)
可能产生
配子的种类 实际产生
配子的种类
1个精原细胞
1个雄性个体
1个卵原细胞
1个雌性个体
4种
2种(AB、ab或Ab、aB)
4种
4种(AB、ab、Ab、aB)
4种
4种
1种(AB或ab或Ab或aB)
4种(AB、ab、Ab、aB)
含有n对同源染色体的情况
(不考虑染色体互换和突变)
实际产生
配子的种类
2种
2n种
1种
2n种
类型1 减数分裂与基因突变和基因重组的关系
1.减数分裂与基因重组
(1)减Ⅰ后期,非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组
3
例1.某生物的基因组成如图所示,则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和交叉互换)( )
A.2种和2种 B.4种和2种 C.2种和4种 D.8种和4种
B
例2.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,如图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换和基因突变)
4
对位练习
下图中甲、乙表示哺乳动物某细胞产生配子的情况,丙、丁为哺乳动物细胞分裂的示意图,下列叙述正确的是( )
A
A.甲图发生了等位基因的分离
B.乙图一定是非同源染色体上非等位基因自由组合的结果
C.丙图非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也自由组合
D.丁图处于减数分裂Ⅱ后期,有8条染色体,没有姐妹染色单体
类型1 减数分裂与基因突变和基因重组的关系
(2)在减数分裂Ⅰ前期(四分体时期),因同源染色体的__________________导致_________________________出现基因重组,如A与b,a与 组合。
同源染色体上的非等位基因
非姐妹染色单体互换
1.减数分裂与基因重组
例3.如图1所示为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,同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是 。
①③
②④
对位练习
[例3] (2025·安徽卷,11)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是( )
A.2% B.4%
C.8% D.16%
D
在减Ⅰ前的间期,DNA分子复制出现差错,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。
若初级精母细胞某基因发生突变,该细胞最终可产生几种类型配子?
类型1 减数分裂与基因突变和基因重组的关系
2.减数分裂与基因突变
[例1] (2023·湖南卷,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
如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是( )
A.图中乙细胞正在进行减数分裂,可能发生基因突变和基因重组
B.乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C.基因重组的发生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系
D.丙细胞与丁细胞的变异类型相同
C
类型2 减数分裂与染色体变异的关系
1.减数分裂异常导致配子种类变化的规律
体细胞是 AABB 纯合时:若形成的子细胞是 AAB 或 ABB类型,则形成原因是 。
体细胞是 AaBb 时:若形成的子细胞是 AaB/Aab/ABb/aBb 类型,则形成原因是 ;若形成的子细胞是 AAB/AAb/ABB/aBB/ aaB/aab/Abb/abb类型,则形成原因是 。
减I同源染色体未分离或减Ⅱ姐妹染色单体未分开
减I同源染色体未分离
减Ⅱ姐妹染色单体未分开
类型2 减数分裂与染色体变异的关系
(1)XBXb × XBY→形成XbXbY的原因?
父方在减Ⅱ后期着丝粒分裂形成的两条Y染色体移向一极,产生了含有YY的精细胞,与XB的卵细胞结合
母方在减Ⅱ后期时着丝粒分裂后产生的两条含有B的X染色体移向一极,产生了含有XBXB的卵细胞
父方在减I后期时XY同源染色体未分离,产生了含有XBY的精细胞,最终与XB的卵细胞结合
母方在减Ⅱ后期着丝粒分裂形成的两条含b的X染色体移向细胞一极,产生了含有XbXb的卵细胞
2.XXY与XYY异常个体成因分析
(3)XBXb × XBY→形成XBYY的原因?
(2)XBXb × XBY→形成XBXBY的原因?
类型2 减数分裂与染色体变异的关系
(2025年广东卷-T10)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是 ( )
A.其母亲卵母细胞减数分裂I中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
C
(2024·广东卷,T9)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
A
(1)一个精原细胞基因型为AaBb,A、B位于一条染色体上,a、b位于该染色体的同源染色体上,经减数分裂,该精原细胞产生了基因型为AB、Ab、ab、ab的四个配子,产生这种现象的原因最可能是________________________________
__________________________________________________________________。
减数分裂Ⅰ前的间期,DNA分子复制过程中一条染色单体上的B基因突变为b基因
(2)家猫的体色由X染色体上的一对等位基因B、b控制,只含基因B的个体为黑猫,只含基因b的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫。现有基因型为XBXbY的雄猫,其父本的毛色为黄色,母本的毛色为黑色,则变异来源于__________________________________________________________________。
父本减数分裂Ⅰ后期同源染色体X、Y未分离
(3)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性,基因H、h在4号染色体上,则基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞,最可能的原因是_______________________________________________
__________________________________________________________________。
若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现了一个基因型为HH的配子,最可能的原因是______________________________________________
__________________________________________________________________。
在减数分裂Ⅰ前期,四分体中的非姐妹染色单体间发生了片段互换
减数分裂Ⅱ时,基因H所在的姐妹染色单体未分开或分开后形成的两条染色体移向了细胞同一极
(2025年河南卷-T13)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( )
A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B.甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育
D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
D
(2025年重庆卷-T14)KS征是一种性染色体病,患者性染色体为XXY。疾病机制可借助小鼠研究。研究人员用多了一条异常Y染色体的雄性小鼠(XYY*)来繁育患KS征的小鼠。已知正常小鼠性染色体有三个标记基因可用来判定性染色体类型。其中甲基因位于Y染色体上,乙基因、丙基因位于X染色体上,同时有两条X染色体的丙基因才会表达。结合下表,不考虑新的突变和交换。下列分析正确的是( )
亲代 母本 父本
性染色体 XX XYY*
甲基因数量 0 1
乙基因数量 2 2
丙基因表达 + -
F1 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
性染色体 XX XY ? XXY* ? ?
甲基因数量 0 1 0 0 1 1
乙基因数量 2 1 2 3 2 2
丙基因表达 + - - + - +
注:“+”表示基因表达,“-”表示基因不表达
A.Y*染色体携带了甲、乙两个基因
B.F1中只有③④⑤有Y*染色体
C.父本为个体⑤提供了X染色体
D.④比⑥更适用于研究KS征的表型
B
某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
B
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
人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑如图中的3种染色体)
C
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Ee,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( )
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
C
为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
D
8.某二倍体植株(2N=14)的叶形有宽叶和窄叶两种,分别受一对等位基因 D、d控制。该植株中偶见 7号染色体三体的变异植株,这种变异植株能正常繁殖,产生的配子均可育。为判断控制叶形的基因是否位于7号染色体上。研究人员进行了如下实验探究∶将纯合的7号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到 F1,F1中三体植株占_____________,挑选 F1中三体植株与正常窄叶植株杂交得到F2,统计 F2的表现型及比例。若________________,则控制叶形的基因位于7号染色体上;若_______________,则控制叶形的基因不位于7号染色体上。
【答案】1/2 F2中宽叶∶窄叶=5∶1 F2中宽叶∶窄叶=1∶1
对位练习
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