高考生物一輪復(fù)習(xí)必修1微專題6減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系學(xué)案

微專題6減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系1．減數(shù)分裂與基因突變在減數(shù)分裂前的間期，DNA分子復(fù)制過程中若復(fù)制出現(xiàn)差錯，則會引起基因突變，可導(dǎo)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，如下圖所示。2．減數(shù)分裂與基因重組（1）非同源染色體上的非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組（自由組合定律）。在減數(shù)分裂Ⅰ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，如下圖中A與B或A與b組合。（2）同源染色體上的非姐妹染色單體間的互換導(dǎo)致基因重組。在減數(shù)分裂Ⅰ的四分體時期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間互換而導(dǎo)致基因重組，如原本A與B組合、a與b組合，經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合、a與B組合。3．減數(shù)分裂與染色體變異在減數(shù)分裂過程中，某些原因也會導(dǎo)致出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異的配子，這些變異可通過配子傳遞給下一代。4．XXY與XYY類型的異常個體成因分析（1）XXY成因。（2）XYY成因：父方減數(shù)分裂Ⅱ異常，即減數(shù)分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后，兩條Y染色體進(jìn)入同一精細(xì)胞。1．（2023·湖南選擇考）某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致，某家系中一男性患者與一正常女性婚配后，生育了一個患該病的男孩。究其原因，不可能的是（）A．父親的初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期，X和Y染色體片段交換B．父親的次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期，性染色體未分離C．母親的卵細(xì)胞形成過程中，SHOX基因發(fā)生了突變D．該男孩在胚胎發(fā)育早期，有絲分裂時SHOX基因發(fā)生了突變解析：選B。假設(shè)X染色體上的顯性致病基因為A，非致病基因為a，若父親的初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段互換，導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因，則可生出基因型為XaYA的患病男孩，A項不符合題意；若父親的次級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體未分離，則會形成基因型為XAXA或YY的精子，從而生出基因型為XaYY的不患該病的男孩，B項符合題意；因為基因突變是不定向的，母親的卵細(xì)胞形成時SHOX基因可能已經(jīng)突變成顯性致病基因，從而生出基因型為XAY的患病男孩，C項不符合題意；若SHOX基因突變成顯性致病基因發(fā)生在該男孩胚胎發(fā)育早期，也可能導(dǎo)致該男孩出現(xiàn)XAY的基因型，D項不符合題意。2．（2024·揭陽高三質(zhì)檢）一個基因型為AaXBY的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂（僅發(fā)生一次變異）。下列說法錯誤的是（）A．當(dāng)基因組成為AAXBXB時細(xì)胞可能處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B．若產(chǎn)生4種精子則可能是減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合的結(jié)果C．處于減數(shù)分裂Ⅰ后期和處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞中染色體數(shù)相同D．若產(chǎn)生了一個基因組成為AaXB的精子，則與該精子同時產(chǎn)生的另外3個精子的基因組成為AaXB、Y、Y解析：選B。一個基因型為AaXBY的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離可產(chǎn)生基因組成為AAXBXB和aaYY的次級精母細(xì)胞，A項正確；一個精原細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合，最終會產(chǎn)生4個兩兩相同的精子，如果4個精子互不相同，應(yīng)該是兩種基因位于同一對染色體上，這是在減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體間部分片段發(fā)生互換的結(jié)果，B項錯誤；減數(shù)分裂Ⅰ后期著絲粒不分裂，染色體數(shù)為2N，減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束后染色體數(shù)目減半為N，減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，染色體數(shù)加倍為2N，C項正確；若產(chǎn)生了一個基因組成為AaXB的精子，則減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離產(chǎn)生了基因組成為AAaaXBXB和YY的次級精母細(xì)胞，進(jìn)而產(chǎn)生4個基因組成為AaXB、AaXB、Y、Y的精子，D項正確。3．（2021·浙江6月選考）某高等動物的一個細(xì)胞減數(shù)分裂過程如下圖所示，其中①～⑥表示細(xì)胞，基因未發(fā)生突變。下列敘述錯誤的是（）A．⑥的形成過程中發(fā)生了染色體變異B．若④的基因型是AbY，則⑤是abYC.②與③中均可能發(fā)生等位基因分離D．①為4個染色體組的初級精母細(xì)胞解析：選D。由于與⑥同時形成的子細(xì)胞中含有兩條X染色體，故⑥的形成過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異，A項正確；④和⑤是由②經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是AbY，對比精原細(xì)胞中的染色體上的基因組成可知，應(yīng)是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生了互換，產(chǎn)生了同時含有Ab基因和ab基因的兩條姐妹染色單體的染色體的次級精母細(xì)胞，即②的基因型為AabbYY，分裂后產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞基因型分別為AbY和abY，故⑤的基因型是abY，B項正確；根據(jù)以上分析可知，③的基因型為AaBBXX，故②與③中姐妹染色單體上均含有等位基因，所以在減數(shù)分裂Ⅱ時②與③中均可能發(fā)生等位基因分離，C項正確；精原細(xì)胞的基因型為AaBbXY，含有2個染色體組，①為初級精母細(xì)胞，染色體數(shù)目不變，因此①含有2個染色體組，D項錯誤。4.（2020·浙江7月選考）若某二倍體高等動物（2n＝4）的基因型為DdEe，其1個精原細(xì)胞（DNA被32P全部標(biāo)記）在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間，分裂過程中形成的其中1個細(xì)胞如圖所示，圖中細(xì)胞有2條染色體DNA含有32P。下列敘述錯誤的是（）A．形成圖中細(xì)胞的過程中發(fā)生了基因突變B．該精原細(xì)胞至多形成4種基因型的4個精細(xì)胞C.圖中細(xì)胞為處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的次級精母細(xì)胞D．該精原細(xì)胞形成圖中細(xì)胞的過程中至少經(jīng)歷了兩次胞質(zhì)分裂解析：選B。題圖細(xì)胞中無同源染色體且著絲粒分裂，染色體移向細(xì)胞兩極，可判斷此細(xì)胞為處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的次級精母細(xì)胞；精原細(xì)胞的基因型為DdEe，該次級精母細(xì)胞的基因型為Ddee，推測形成該次級精母細(xì)胞的過程中發(fā)生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間片段的互換，因圖中染色體的顏色未發(fā)生改變，排除同源染色體非姐妹染色單體間片段互換的可能性，A項、C項正確。該次級精母細(xì)胞產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因型為De和de，若形成該次級精母細(xì)胞的過程中發(fā)生的基因突變是D突變成d（或d突變成D），則與其同時產(chǎn)生的另一個次級精母細(xì)胞的基因型為ddEE（或DDEE），產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因型為dE（或DE），所以該精原細(xì)胞至多形成3種基因型的4個精細(xì)胞（De、de、dE或De、de、DE），B項錯誤。精原細(xì)胞的DNA被32P全部標(biāo)記，若發(fā)生一