2024届高考一轮复习生物教案(苏教版)：减数分裂与可遗传变异的关系

微专题三减数分裂与可遗传变异的关系
一、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。

二、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。

在减数分裂后期Ⅰ，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。

(1)细胞内染色体上的基因发生互换后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，相应基因发生交叉互换后，会造成两条染色体上含有等位基因(√)
三、减数分裂与染色体变异的有关分析
1．减数分裂异常导致配子种类变化的规律
(1)如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常。

如图所示：
从基因型的角度分析：若减数第一次分裂异常，则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。

(2)如果减数第二次分裂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：若减数第二次分裂异常，则染色体数目增多的细胞内会存在相同基因。

2．XXY与XYY异常个体的成因分析
(1)X B X b×X B Y→形成X b X b Y的原因可能为：
次级卵母细胞在减数分裂后期Ⅱ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X b X b的卵细胞。

(2)X B X b×X B Y→形成X B X B Y的原因可能为：
①初级精母细胞在减数分裂后期Ⅰ时，X、Y同源染色体未分离，最终产生了含有X B Y的精细胞，最终与X B的卵细胞结合。

②次级卵母细胞在减数分裂后期Ⅱ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X B X B的卵细胞。

(3)X B X b×X B Y→形成X B YY的原因可能为：
次级精母细胞在减数分裂后期Ⅱ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X B的卵细胞结合。

跟踪训练
1. (2023·江苏南通高三模拟)某二倍体高等动物的基因型为AaBbX D Y，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
答案 A
解析该细胞形成过程中发生了基因重组(减数分裂后期Ⅰ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AaBbX D Y，是雄性动物，该细胞不会是极体，C错误；该细胞没有发生染色体片段的互换，D错误。

2．如图为基因型为AaBB的某二倍体生物体(2n＝4)的一个正在分裂的细胞局部示意图。

据图分析，下列相关叙述正确的是()
A．图示细胞产生的次级卵母细胞中一定存在A、a基因
B．该时期细胞内有6条染色单体和6个核DNA分子
C．若不考虑其他变异，该细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞
D．若含B基因的染色体DNA在复制前被3H完全标记，则产生的子细胞都含3H
答案 D
解析若发生的是基因突变，图示未绘出的一极只存在A、a两种基因中的一种，A错误；该时期中，细胞内染色单体数和核DNA分子数均为8，B错误；该细胞完成减数分裂能得到1种成熟的有性生殖细胞(形成1个卵细胞)，C错误；若B基因所在的染色体在DNA复制前全被3H标记，则此细胞产生的子细胞均含有3H，D正确。

3．下图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图，①和②是相互交换的染色体片段。

下列叙述错误的是()
A．图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位基因分离
B．两图所示细胞，可能来自同一个精原细胞
C．图甲细胞的基因组成可能为AABbb
D．在产生乙细胞的整个过程中，中心体要进行2次复制
答案 C
解析图中细胞在形成的过程中，发生了交叉互换，姐妹染色单体上可能含有等位基因，故甲继续分裂可能发生等位基因的分离，A正确；根据甲、乙图中染色体的形态(互为同源染色体)可知，甲、乙来自同一个初级精母细胞形成的不同的次级精母细胞，故二者可能来自同一个精原细胞，B正确；甲细胞中B(b)的总数不可能为3个，C错误；乙细胞处于减数第二次分裂的末期，每次分裂前均会发生中心体的复制，故在产生乙细胞的整个过程中，中心体会进行2次复制，D正确。

4. (2023·江苏扬州高三模拟)如图表示基因型为AAX B Y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后期Ⅰ，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AX B Y的精细胞，则同时产生的精细胞为AX B Y、A、a
答案 C
解析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后期Ⅰ，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AAX B Y的精原细胞，已知产生了一个AX B Y的精细胞，则同时产生的精细胞可能为AX B Y、A、a，也可能为aX B Y、A、A，D 错误。

5．(2023·江苏高邮高三模拟)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AaX R O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．处于减数分裂后期Ⅰ的细胞仅有一条性染色体
B．减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数分裂后期Ⅱ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、AX R、aX R
答案 C
解析该蝗虫基因型为AaX R O，由于减数分裂后期Ⅰ同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂后期Ⅱ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，在减数分裂后期Ⅱ的细胞有四种基因型，C错误。

6．(多选)人体中一个基因型为AAX B X b的卵原细胞，在完成一次减数分裂后，产生了基因型分别为AaX b(卵细胞)、AX B、AX B和X b的子细胞，此过程中染色体数量与核DNA数量比值的变化如图所示。

下列相关叙述不正确的是()
A．细胞在bc段发生了基因突变，染色体数目加倍
B．处于cd段的细胞中无四分体，有92条染色体
C．细胞在de段发生同源染色体分离，细胞内染色体数目加倍
D．次级卵母细胞在减数第二次分裂过程中发生了染色体数目变异
答案ABC
解析分析曲线可知，该曲线表示卵原细胞染色体数与核DNA分子数的比值随细胞减数分裂各时期的变化曲线。

复制前，染色体数/核DNA数＝1；复制后，染色体数/核DNA数＝1/2；着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，染色体数/核DNA数＝1。

由此可见，bc段完成核DNA 分子的复制，发生了基因A突变成基因a，但染色体数目并没有加倍，A错误；cd段细胞表示减数第一次分裂和减数分裂前期Ⅱ、中期Ⅱ，减数分裂过程中会出现四分体，不会出现92条染色体，B错误；同源染色体分离发生在减数分裂后期Ⅰ，即(cd段)，de段发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，导致细胞染色体数目暂时加倍，C错误；分析子细胞的基因型可知，两个极体均含基因A，卵细胞含Aa，一个极体不含A或a，说明次级卵母细胞在减数第二次分裂过程中Aa所在的姐妹染色单体没有分离，发生了染色体数目变异，D正确。