1、1培优点十一 减数分裂过程中的变异应用 1：基因突变与减数分裂典例 1. 一对夫妇，妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为 XXY 的色盲儿子。下图是减数分裂中色盲基因所在染色体的示意图。下列叙述正确的是（ ）A色盲儿子成因可能是母亲产生卵子时在 M后期含有色盲基因的同源染色体未分离B色盲儿子成因可能是父亲产生精子时在 M后期含有色盲基因的姐妹染色体未分离C产生精子时图示染色体一定发生了基因突变D产生卵子时图示染色体一定发生了交叉互换【解析】该色盲儿子成因可能是母亲产生卵子时在 M后期着丝点分裂后染色体没有分离，导致产生了异常的 XbXb卵细胞参与了受精作用，A 错误；该色盲儿子成因还
2、可能是父亲产生精子时在 M后期时同源染色体没有分离，导致产生了异常的 XbY 精子参与了受精作用，B 错误；根据染色体上含有基因 B 可知若图示为产生精子时，由于父亲基因型为 XbY，则该X 染色体一定发生了基因突变，C 正确；根据染色体上含有基因 B 可知图示若为产生卵子时图示，由于母亲基因型为 XBXb，则该 X 染色体可能发生了基因突变或交叉互换，D 错误。【答案】C应用 2：交叉互换与减数分裂一、 “图解法”归纳减数分裂过程中的变异2典例 2. 基因型为 AaBbDd 的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是( )A三对等位基因的分离均发生在次级精母
3、细胞中B该细胞能产生 AbD、ABD、abd、aBd 四种精子CB(b)与 D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律D非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异【解析】等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，即初级精母细胞中，A 错误；由于AbD 位于一条染色体上，则 aBd 位于另一条同源染色体上，由于染色体上 B 和 b 所在非姐妹染色单体上发生了交叉互换，所以最终产生的精子基因型为 AbD、ABD、aBd、aBd 四种精子，B 正确；B（b）与 D（d）位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合定律，C 错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换属于基因重组，D 错误。【答案】B应用 3：染
4、色体变异与减数分裂3典例 3. 基因型为 AaXBY 的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的 AA 型配子。等位基因 Aa 位于 2 号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是（ ）2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A B C D【解析】对于 2 号染色体，两个 A 基因原本位于一条染色体上的两条染色单体上，应在减数第二次分裂随着丝点的分裂而分开进入不同的配子中，两个 A 基因进入同一个配子，因此 2 号染色体一定在减数第二次分裂时末
5、分离，正确，错误；对于性染色体，由于该配子不含性染色体，说明一对性染色体在减数第一次分裂后期时末分离，两条性染色体进入同一个次级精母细胞中，因此另一个次级精母细胞就不含性染色体，产生的精子中也不含性染色体；也可能在第二次减数分裂时，性染色体的着丝点没有分裂，使姐妹染色单体都进入同一个精细胞中，另外一个精细胞也就没有性染色体，因此正确，错误，综上所述，A 正确。【答案】A二、对点增分集训1下列关于变异来源的叙述中，属于减数分裂过程特有的是（ ）ADNA 分子复制时发生碱基对缺失，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异D相同染色体不分离
6、，导致染色体数目非整倍性变异【解析】基因突变一般发生在 DNA 复制时，即有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，A 错4误；非同源染色体的自由组合只能发生在减数分裂过程中，B 正确；非同源染色体之间交换一部分片段属于染色体结构变异，在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生，C 错误，相同染色体不分离，导致染色体数目非整倍性变异，在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生，D 错误。【答案】B2如图是基因型为 AABb 的某动物进行细胞分裂的示意图，下列相关判断错误的是（ ）A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞四分体时期B此细胞中基因 a 是由基因 A 经突变产生C此细胞有可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物
7、体细胞内最多含有 4 个染色体组【解析】此细胞处于减数第二次分裂前期，细胞可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，A 错误；该动物的基因型 AABb，此细胞中的大的那条染色体上的两条染色单体上是基因 A，因此 a 的出现是由基因 A 经突变产生的，B 正确；若此细胞为次级精母细胞，可以形成 AB 和 aB 两种精子；若此细胞为次级卵母细胞，可以形成一种卵细胞（AB 或 aB） ，C 正确；此动物是二倍体，其体细胞在有丝分裂后期含有 4 个染色体组，D 正确。【答案】A3一个基因型为 AaBb 的动物细胞，在完成一次细胞分裂后产生的子细胞图像如图所示。下列叙述正确的是（ ）A图甲细胞为极体细
8、胞，图乙细胞为初级卵母细胞B甲、乙两图中各有 2 对同源染色体、2 个染色体组C图甲细胞的变异来自基因突变，图乙细胞会发生染色体变异D甲、乙两细胞分裂完成后可产生 4 种不同基因型的生殖细胞5【解析】甲和乙细胞都是减数第二次分裂的细胞，图甲细胞为极体细胞，图乙细胞为次级卵母细胞，A 错误；甲、乙两图中各有 1 对同源染色体、2 个染色体组，B 错误；姐妹染色单体的基因应该相同，图中不同，故图甲细胞的变异来自基因突变，正常情况姐妹染色单体形成染色体平均移向两级，故图乙细胞会发生染色体变异，C 正确；生殖细胞只有一个是卵细胞，D 错误。【答案】C4下图为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数
9、分裂过程中同源染色体发生了交叉互换，结果形成了所示的四个精细胞。下列说法正确的是（ ）A减数第一次分裂前期发生的交叉互换引起染色体结构的变异B在减数第一次分裂中期发生了非同源染色体的自由组合C在减数第次分裂后期移向细胞两极的基因类型一定相同D据图分析，和是来自同一个次级精母细胞【解析】减数第一次分裂前期发生的交叉互换属于基因重组，不会引起染色体结构的变异，A 错误；在减数第一次分裂后期发生了非同源染色体的自由组合，B 错误；在减数第次分裂后期同源染色体分离，移向细胞两极的基因类型不一定相同，C 错误；和是来自同一个次级精母细胞，D 正确。【答案】D5一个基因型为 AaXbY 的雄果蝇经减数分裂
10、产生了甲、乙两个异常精细胞，精细胞甲的基因和性染色体组成为 aYY，精细胞乙的基因和性染色体组成为 AXbY。下列叙述不正确的是（ ）A精细胞乙形成的原因是 X 和 Y 染色体在减数第一次分裂过程中未分离B精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制一次C与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞D精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞【解析】精细胞乙的基因和性染色体组成为 AXbY，说明在减数第一次分裂后期，同源染色体 XY 没有分离，移向了细胞的同一极，A 正确；精细胞甲的基因和性染色体组成为 aYY，说明在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，两条 YY 染色体移向了细胞
11、的同一极，B 错误；与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞，其基因和性染色体组成为AXbY、a、a，都是异常精细胞，C 正确；精细胞甲和精细胞乙在减数分裂过程中发生的染色体变异不同，根据分析可知它们是不可能来自同一个初级精母细胞的，D 正确。6【答案】B6一对夫妇中，男性色觉正常，女性为色盲基因携带者，婚后生了一个性染色体为 XXY 的色盲的儿子，产生这种染色体数目变异的细胞和时期是（ ）A卵细胞，减数第一次分裂的后期 B精子，减数第一次分裂的后期C卵细胞，减数第二次分裂的后期 D精子，减数第二次分裂的后期【解析】已知色盲是伴 X 染色体隐性遗传病（用 B、b 表示） ，父亲正常，母
12、亲是色盲基因携带者，生了一个性染色体为 XXY 的色盲儿子，则这对夫妇的基因型为 XBYXBXb，儿子的基因型为 XbXbY。根据儿子的基因型可知，他是由含 Y 的精子和含 XbXb的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的，所以问题出在卵细胞，是女方减数第二次分裂后期，X b和 Xb移向同一极所致，综上所述，C 正确。【答案】C7某雌性果蝇（2N=8）的一个卵原细胞的基因型为 AaXBXb，通过减数分裂产生一个基因型为 axBXb的卵细胞。下列说法中不正确的是（ ）A产生的三个极体的基因型为 A、A、aX BXbB次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有 2 条 X 染色体C第一极体在减数第二次分裂中期
13、含有 6 条姐妹染色单体D该卵原细胞产生的极体中有的不含一个完整的染色体组【解析】根据题意，某雌性果蝇（2N=8）的一个卵原细胞的基因型为 AaXBXb，通过减数分裂产生一个基因型为 axBXb的卵细胞，说明该卵原细胞减数第一次分裂后期一对性染色体没有分离，形成的次级卵母细胞基因型为 aXBXb，第一极体的基因型为 A；次级卵母细胞经第二次分裂形成的卵细胞和极体基因型都是 aXBXb，第一极体经第二次分裂形成的极体基因型都是 A，A 正确；次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有 4 条 X 染色体，B 错误；第一极体在减数第二次分裂中期有 3 条染色体含有 6 条姐妹染色单体，C 正确；该卵原细
14、胞产生的极体中有 2 个不含一个完整的染色体组，D 正确。【答案】B8如图为染色体数为 2m，核 DNA 数目为 2n 的某动物精原细胞分裂的示意图，两对基因A、a 和 B、b 分别在两对同源染色体上，表示染色体的着丝点向两极移动的时期的细胞(不考虑交叉互换)。下列叙述错误的是（ ）A与图中精细胞同时产生的另外 3 个精细胞的基因型是 aB、aB、AbB中均有同源染色体，中无同源染色体，中染色体数均为 2m7C中含 4 个染色体组，中均含 2 个染色体组D等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合发生在所示细胞【解析】分析可知：已知细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，则表示有丝分裂后
15、期；处于减数第一次分裂过程，属于初级精母细胞，细胞含有同源染色体；处于减数第二次分裂后期，属于次级精母细胞，细胞中不含同源染色体。一个精原细胞减数分裂只能形成 2 种精细胞，因此与图中精细胞同时产生的另外 3 个精细胞的基因型应该是 aB、aB、Ab，A 正确；处于有丝分裂后期，含有同源染色体，染色体数目和 DNA 数目都是体细胞的 2 倍，即染色体数目为 4m，B 错误；表示有丝分裂后期，染色体数为 4m，即其中含 4 个染色体组，的染色体数均为 2m，即其中均含 2 个染色体组，C 正确；等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，即所示细胞中，D 正确。【答案
16、】B9某婚龄女子表现型正常，但其一条 5 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲减数分裂时异常的染色体联会如图乙，三条染色体中，配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。据图回答下列问题：（1）图甲所示的变异类型属于 （2）图乙所示状态的细胞存在于该女子的 中，在该器官中存在着染色体组数目分别为 的细胞。（3）如不考虑其它染色体，理论上该女子产生的卵细胞类型有 种，该变异是否可以使用光学显微镜检出？ （填“是”或“否” ） 。【解析】 （1）分析题干和题图信息可知，该变异染色体的位置发生变化，且有部分染色体片段丢失，属于染色体结构变异。 （2）分析题图乙可知，
17、该细胞中是三条染色体发生联会，存在于女子的卵巢中在该器官中卵原细胞能发生有丝分裂，则染色体组数目有 2 和 4，减数分裂形成卵细胞时，细胞中染色体组数目为 1 和 2。 （3）如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有 5 号和 21 号、异常、5 号和异常、21 号、5 号、异常和 21 号，共 6 种，该变异可以使用光学显微镜检出。8【答案】 （1）染色体结构的变异（2）卵巢 1、2、4（3）6 是10正常的水稻体细胞染色体数为 2n=24。现有一种三体水稻，细胞中 7 号染色体的同源染色体有三条，即染色体数为 2n+ 1=25。下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图（6
18、、7 为染色体标号；A 为抗病基因，a 为非抗病基因；为四种类型配子） 。已知染色体数异常的配子（如、）中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用。请问答：（1）图中“?”处的基因是_，若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，则配子和_（填“可能”或“不可能” ）来自一个初级精母细胞。（2）有一些抗病水稻，其中有部分杂合子，现通过连续自交并每代拔除感病植株来提高纯合抗病植株的比例。若该过程中，产生了一些 7 号染色体的三体植株，这些三体植株的存在不会影响育种目的，因为该过程中随着感病植株被拔除，_不断降低；为了进一步简化操作，拟除去套袋环节，改为每代自然传粉并拔除感病植株，也可
19、以达到提高纯合抗病植株比例的目的，但这种方法相对于连续自交来说，育种进程较_。 （填“快”或“慢” ） 。（3）现有一株基因型为 Aaa 的抗病植株，可能是三体植株，也可能是如所示由于_导致的。令作_。 （填“父”或“母” ）本测交，若：子代中抗病植株：感病植株_，则该植株为三体植株；子代中抗病植株：感病植株_，则该植株发生了如所示的变异。【解析】 （1）分析题图可知，题中三体细胞的基因型为 AAa，形成的配子的基因型为 A 与Aa 或 AA 与 a，图中配子和的基因型分别为 a 与 Aa，因此不可能来自同一个初级精母细胞，并且配子的 7 号染色体上的基因一定是 A。 （2）由于减数第一次分裂
20、前期发生同源染色体联会的现象，此时同源染色体两两配对；由于该三体生物的体细胞中含有染色体数目为 2n+1=25，配子中多一条 7 号染色体，因此形成配子的次级精母细胞在前期和中期时染色体数目为 12+1=13 条，后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍，变为 26 条。（3）由于该三体水稻产生的配子基因型及其比例为 AA：a：Aa：A=1：1：2：2，当三体水稻做父本时，由于 AA 和 Aa 的花粉不能受精，因此测交后代表现型为抗病：不抗病=2：1，当三体水稻做母本时，产生的配子都可以受精，故非抗病水稻所占比例为 1/6，抗病水稻占 5/6，抗病水稻中三体所占比例为 3/5。 （）要确定 B、b
21、在染色体上的位置，可以先制9备 BBb，根据其产生配子的特点确认 B、b 在染色体上的位置，因此可以选择正常的香稻为父本和三体的普通稻为母本杂交得 F1，然后用正常的香味稻为母本与 F1中三体的普通稻为父本杂交， 最后统计子代中的香稻和普通稻的性状分离比。若等位基因（B、b）不位于 7号三体染色体上，则香稻的基因型为 bb，F 1代中三体的基因型为 Bb，其与基因型为 bb 的水稻杂交，后代中表现型及比例为香稻：感病=1：1；（）若等位基因（B、b）位于 7 号三体染色体上，则母本香稻的基因型为 bb，F 1代中三体的基因型为 BBb，产生的花粉有B：b=2：1，其为父本与基因型为 bb 的水稻杂交，后代中表现型及比例为香稻：普通稻=1：1【答案】 （1）A 不可能 （2）a 基因的基因频率 慢（3）染色体（片段）重复 父 （） 12 （） 11
