内容正文:
细胞的生命历程
第四单元
专题加强4 减数分裂与可遗传变异的关系
1.减数分裂与基因突变
在减数分裂前的间期,DNA分子复制过程中,若复制出现差错,则可能会引起基因突变,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。
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)。
(2)同源染色体上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
4.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因:父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后,两条Y染色体共同进入同一精细胞。
1.(2025·广东卷,10)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
对点训练
解析:若其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离,会形成XX或O的卵细胞,受精后可能产生“47,XXX”或“45,X”的个体,但无法同时出现“46,XX”的正常核型,A错误;若其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离,可能形成XXX或XO的受精卵,但同样无法出现“46,XX”的正常核型,B错误;胚胎发育早期有丝分裂中,若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离,会导致部分细胞为“45,X”(少一条X)和“47,XXX”(多一条X),而正常分裂的细胞仍为“46,XX”,形成三种核型,C正确;若2条X染色体均未分离,会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条),与题干中的核型不符,D错误。
2.(2025·江苏卷,14)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
D
解析:由甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知,甲发生过染色体交叉互换,A正确;乙细胞是减数第一次分裂后产生的子细胞,此时同源染色体已经分离,所以乙细胞中不含有同源染色体,B正确;丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组,所以丙细胞含有两个染色体组,C正确;由题图可知,2n配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体没有分开产生的,D错误。
3.(2023·浙江6月卷,17)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,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 ( )
A.甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于减数
第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂,则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
B
解析: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,乙细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,A正确;甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子,乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子,B错误;甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY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Y染色体的组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体片段移接到了Y染色体上,发生了染色体(结构)变异,D正确。
4.(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
解析:该病属于伴X染色体显性遗传病,设相关基因用A、a表示,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,可以生出基因型为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,可以生出基因型为XaYY的不患该病的男孩,B符合题意;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的基因型而患该病,D不符合题意。
5.(2026·湖北武汉模拟)某基因型为AaBb的雄性动物的一个精原细胞进行减数分裂Ⅰ产生了如图所示的2个次级精母细胞。下列说法正确的是
( )
A.该精原细胞在间期发生了基因突变
B.该精原细胞在四分体时期发生了互换
C.该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期发生了基因重组
D.该精原细胞产生4个精子均异常
C
解析:据题意和题图分析可知,该精原细胞在减数分裂Ⅰ的过程中,非同源染色体的染色单体之间发生了染色体结构变异中的易位(基因A所在染色单体片段与基因b所在染色单体片段发生交换),A、B错误;该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期会发生基因重组,使非同源染色体上的非等位基因重组,C正确;该精原细胞经减数分裂产生4个基因型分别为AB、Bb、Aa、ab的精子,其中Bb、Aa为异常精子,D错误。
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