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減數(shù)分裂與可遺傳變異的關系分析 一、減數(shù)分裂與基因重組 (2017全國Ⅱ，1)已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是(　　) 審題關鍵 (1)由題干可知，某種細胞含有4條染色體且兩對等位基因G和g、H和h分別位于兩對同源染色體上，其中G和g所在染色體大，而H和h所在染色體小。 (2)A圖細胞特點是染色體散亂分布，沒有同源染色體，則其可表示減數(shù)第二次分裂前期，該分裂過程中，含有基因G和基因H(或基因g和基因h)的非同源染色體組合到一起。B圖細胞中染色體的行為特點和A圖相同，只是在分裂過程中，含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色體組合到一起。 (3)C圖細胞特點是染色體數(shù)目減半，沒有姐妹染色單體，則其為B圖所示細胞經(jīng)減數(shù)第二次分裂所形成的子細胞。 (4)減數(shù)第一次分裂后期特點為同源染色體分離，非同源染色體自由組合，因此正常情況下，減數(shù)分裂形成的配子中不應該含有同源染色體和等位基因。 答案　D 減數(shù)分裂中基因重組的兩種方式 (1)非同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂后期，可因同源染色體分離，非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組，如A與B或A與b組合。 (2)同源染色體上的非等位基因：在減數(shù)第一次分裂四分體時期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導致基因重組，例如原本A與B組合，a與b組合，經(jīng)重組可導致A與b組合，a與B組合。 1.如圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯誤的是(　　) A．非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 C．A與a的分離只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 D．基因突變是等位基因A、a和B、b產(chǎn)生的根本原因 答案　C 解析　在兩條非姐妹染色單體上都有黑色和白色兩種片段，說明兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，A項正確；在減數(shù)第一次分裂的后期，兩條同源染色體上的等位基因B和b隨著同源染色體的分開而分離，B項正確；由圖可知，兩條染色體上A與a所在部分發(fā)生了交叉互換，因此，A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期和減數(shù)第二次分裂的后期，C項錯誤；等位基因產(chǎn)生的根本原因是基因突變，D項正確。 二、減數(shù)分裂與基因突變 如圖為基因型AABb的某動物進行細胞分裂的示意圖。相關判斷錯誤的是(　　) A．此細胞為次級精母細胞或次級卵母細胞 B．此細胞中基因a是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生 C．此細胞可能形成兩種精子或一種卵細胞 D．此動物體細胞內最多含有四個染色體組 審題關鍵 (1)由題干可知該生物基因型為AABb，因此圖示細胞中基因a不可能是交叉互換產(chǎn)生的，只能是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生的。 (2)題干圖示細胞的特點是不含同源染色體，含有染色單體，染色體散亂分布，則其為次級精母細胞或次級卵母細胞或第一極體，若為次級精母細胞，則能產(chǎn)生AB和aB兩種精子；若為次級卵母細胞，則能產(chǎn)生AB或aB一種卵細胞。 (3)由題干信息可知動物體細胞內含有二個染色體組，圖示細胞所含染色體組數(shù)目是體細胞的一半，在有絲分裂后期最多含有四個染色體組。 答案　A 1．減數(shù)分裂與基因突變 在減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA分子復制過程中，如復制出現(xiàn)差錯，則會引起基因突變，此時可導致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代，如圖所示： 2．姐妹染色單體(或分開后形成的子染色體上)存在等位基因的原因分析 (1)若為有絲分裂(如圖1)，則為基因突變。 (2)若為減數(shù)分裂(如圖2)，則可能是交叉互換或基因突變，需要再結合個體的基因型和基因個數(shù)進行判斷。 2．(2018鄭州一中高三考前模擬)如圖表示某哺乳動物體內一個細胞中部分染色體及基因組成示意圖(未發(fā)生染色體變異)。據(jù)圖分析下列有關敘述正確的是(　　) A．圖中共有7條染色單體 B．等位基因的分離只能發(fā)生在圖示所處時期 C．該細胞發(fā)生了基因突變，2號染色體上的基因A突變?yōu)閍 D．該細胞分裂完成產(chǎn)生的有性生殖細胞分別是aY、aY、aX和AX 答案　D 解析　題圖為哺乳動物體內一個細胞處于減數(shù)第一次分裂后期的圖像，此時每條染色體均含有兩條姐妹染色單體，因此圖中共有8條染色單體，A錯誤；據(jù)圖可知，圖中的基因在間期發(fā)生了基因突變，導致同一條染色體上帶有兩個不同的等位基因，此時等位基因的分離也可以發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，B錯誤；該細胞發(fā)生了基因突變，但不確定2號染色體上的基因是顯性突變(a→A)還是隱性突變(A→a)，C錯誤；據(jù)圖可知，3號與4號染色體大小、形狀不同，且3號較小，因此3號是Y染色體，4號是X染色體，根據(jù)減數(shù)分裂的規(guī)律可知該細胞分裂完成產(chǎn)生的有性生殖細胞分別是aY、aY、aX和AX，D正確。 三、減數(shù)分裂與染色體變異 一個基因型為AaXbY的雄果蠅經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了甲、乙兩個異常精細胞，精細胞甲的基因和性染色體組成為aYY，精細胞乙的基因和性染色體組成為AXbY。下列敘述不正確的是(　　) A．精細胞甲和精細胞乙不可能來自同一個初級精母細胞 B．與精細胞乙同時形成的另外三個精細胞都是異常精細胞 C．精細胞甲形成的原因是染色體在減數(shù)第二次分裂前多復制了一次 D．精細胞乙形成的原因是X和Y染色體在減數(shù)第一次分裂過程中未分離 審題關鍵 (1)該果蠅的基因型為AaXbY，其處于四分體時期的初級精母細胞中染色體及基因組成為等位基因A、a位于常染色體上，b位于X染色體上。 (2)正常減數(shù)分裂中，減數(shù)第一次分裂是A、a分離，Xb、Y分離，自由組合后可形成配子的基因型為AXb、aXb、AY、aY四種。 (3)據(jù)此判斷，精細胞甲形成的原因是染色體在減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體沒有分開，精細胞乙形成的原因是減數(shù)第一次分裂同源染色體(X、Y)沒有分開。 答案　C 減數(shù)分裂與染色體變異的關系分析 (1)減數(shù)分裂異常導致配子種類變化的規(guī)律 如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數(shù)第二次分裂一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示： (2)XXY與XYY異常個體的成因分析 ①XXY成因 ②XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。 3．一對表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個患紅綠色盲且性染色體組成為XXY的孩子，下列示意圖最能表明其原因的是(　　) 答案　D 解析　紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，設用B、b表示相關基因。表現(xiàn)型正常夫婦的基因型分別為XBXb、XBY；患病孩子的基因型為XbXbY，其是由XbXb型卵細胞與Y型精子結合發(fā)育形成的，XbXb卵細胞產(chǎn)生的原因是在減數(shù)第二次分裂后期次級卵母細胞著絲點分裂后產(chǎn)生的兩條Xb沒有分開，一同進入卵細胞。