1、优培11 减数分裂过程中的变异“图解法”归纳减数分裂过程中的变异1.应用 基因突变与减数分裂 例1基因型为AABb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下。下列有关分析不正确的是（ ）A此细胞中基因a是由基因A经突变产生的B此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞C此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组【解析】由题干可知该生物基因型为AABb，因此图示细胞中基因a不可能是交叉互换产生的，只能是由基因A经突变产生的；题干图示细胞的特点是不含同源染色体，含有染色单体，染色体散乱分布，则其为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，若为次级精母细胞，则能产生AB和aB两种
2、精子；若为次级卵母细胞，则能产生AB或aB一种卵细胞；由题干信息可知动物体细胞内含有二个染色体组，图示细胞所含染色体组数目是体细胞的一半，在有丝分裂后期最多含有四个染色体组。综上分析，C项不正确，A、B、D三项正确。【答案】C2.应用 交叉互换与减数分裂 例2观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了如图所示的精细胞。下列解释不合理的是（ ）A初级精母细胞中发生了同源染色体的交叉互换B减数第二次分裂过程中染色单体正常分离C减数第二次分裂前期两条染色体多复制一次D减数第一次分裂过程中同源染色体没有相互分离【解析】精细胞中含有同源染色体，且染色体上的基因位置与精原细胞相同，所以可能减数第一次分裂过程
3、中发生了交叉互换，A不符合题意；由于精细胞中含有同源染色体，而在减数分裂过程中，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，所以图中精细胞的形成是同源染色体没有相互分离，导致同源染色体移向了细胞的同一极，而不影响减数第二次分裂过程中染色单体正常分离，BD不符合题意；染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，减数第二次分裂前期染色体不复制，C符合题意。【答案】C3.应用 染色体变异与减数分裂 例3对于果蝇来说，Y染色体上没有决定性别的基因，在性别决定中失去了作用。正常情况下，XX表现为雄性，XY表现为雄性。染色体异常形成的性染色体组成为XO（仅有一条性染色体）的果蝇发育为可育的雄性，而性染色体为XX
4、Y的果蝇则发育为可育的雌性。下列关于XXY形成的说法不正确的是（ ）A雄果蝇减数第二次分裂异常，染色单体没有分离，提供XY染色体B雄果蝇减数第一次分裂异常，同源染色体没有分开，提供XY染色体C雌果蝇减数第二次分裂异常，染色单体没有分离，提供两个相同的X染色体D雌果蝇减数第一次分裂异常，同源染色体没有分开，提供两个不同的X染色体【解析】若该果蝇XXY是由含有X的卵细胞与含有XY的精子结合成的受精卵形成，则含XY的异常精子只能是由雄果蝇的减数第一次分裂异常，同源染色体没有分开，提供XY染色体形成，B正确，A错误；果蝇XXY可能是由含XX的卵细胞与含Y的精子结合成的受精卵形成，也可能是由含有X的卵细
5、胞与含有XY的精子结合成的受精卵形成；若该果蝇XXY是由含XX的卵细胞与含Y的精子结合成的受精卵形成，则含XX的异常卵细胞可能是由雌果蝇的减数第二次分裂异常，染色单体没有分离，提供两个相同的X染色体形成，或是雌果蝇的减数第一次分裂异常，同源染色体没有分开，提供两个不同的X染色体形成，C、D正确。【答案】A提分训练1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A和a的XBXB型配子。等位基因A，a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
6、分离性染色体一定在减数第二次分裂时未分离A B C D【解析】对于2号染色体，由于该配子不含有基因A和a，说明2号染色体在减数第一次分裂后期异常，即同源染色体未分离，移向了同一极，错误，正确；对于性染色体，由于该配子不两条相同的性染色体，这说明减数第一次分裂时正常分离，而减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，姐妹染色单体分开后移向同一极，错误，正确。故选D。【答案】D2下图示某雄性二倍体生物正在进行分裂的细胞，下列叙述正确的是（ ）A若等位基因M和m分别位于和上，则一定是基因突变的结果B若该个体一个基因型为AaXBY的精原细胞在减数分裂过程中染色体分配紊乱，产生一个AAaXB的精子，则另外三个精子
7、基因型为XB、aY、YC该细胞有2个染色体组，其中为一组D细胞在图示分裂过程中实现了基因重组【解析】若等位基因M和m分别位于和上，则可能是基因突变的结果，也可能是交叉互换的结果，A错误；一个基因型为AaXBY的精原细胞，产生了一个AAaXB的精子，说明减数第一次分裂后期，含有基因A和a的同源染色体未分离移向了同一极，形成基因型为AAaaXBXB和YY的两个次级精母细胞；基因型为AAaaXBXB的次级精母细胞在减数第二次分裂后期，基因A所在的两条姐妹染色单体分开后移向了同一极，形成基因型为AAaXB和aXB的两个精子，而基因型为YY的次级精母细胞正常分裂，形成基因型均为Y的两个精子。因此，另外三
8、个精子的基因型分别是aXB、Y、Y，B错误；该细胞有2个染色体组，其中为一组，为一组，C正确；图示分裂过程是减数第二次分裂后期，着丝点分裂；而减数分裂过程中基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或减数第一次分裂后期，D错误。故选C。【答案】C3某生物的基因型为AaBb，两对基因独立遗传，当其进行减数分裂时，形成了基因型为Aab的精子，产生此现象最可能的原因是（ ）A减数第一次分裂后期同源染色体未分离B减数第一次分裂前期发生交叉互换C减数第二次分裂间期基因突变D减数第二次分裂后期着丝点未分裂【解析】该生物的基因型为AaBb，其进行减数分裂时，形成了Aab的精子，说明减数第一次分裂后期异常，含有
9、A和a的同源染色体未分离，移向同一极，进而形成基因型为AAaabb和BB的两个次级精母细胞；减数第二次分裂过程中，基因型为AAaabb的次级精母细胞分裂形成基因型为Aab的精细胞，基因型为BB的次级精母细胞形成基因型为B的精细胞，故选A。【答案】A4如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（ ）A该个体的基因型为AaBbDdB该细胞正在进行减数分裂C该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子DA、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律【解析】根据细胞图示中的基因分布可以发现，该个体的基因型应该为AaBbDd，A正确；图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源
10、染色体正在发生交叉互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，B正确；图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子，C错误；A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，D正确；故选C。【答案】C5果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律（XB）对无节律（Xb）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A）对黑身（a）为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析不正确的是（ ）A该细胞是次级精母细胞B该细胞的核DNA数和体细胞的核DNA数相同C形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分
11、离D形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变【解析】亲本雄果蝇的基因型为AaXBY，进行减数分裂时，染色体复制导致染色体上的基因也复制，该变异细胞的基因型为AAXBXb，说明其经过了减数第一次分裂，即该细胞不是初级精母细胞，而属于次级精母细胞，A项正确；该细胞为次级精母细胞，经过了间期的DNA复制（核DNA加倍）和减一后同源染色体的分离（核DNA减半），该细胞内核DNA数与体细胞相同，B项正确；形成该细胞的过程中，A与a随同源染色体的分开而分离，C项不正确；该细胞的亲本AaXBY没有无节律的基因，而该细胞却出现了无节律的基因，说明在形成该细胞的过程中，有节律的基因发生了突变，D项正确。【答案】C
12、6在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图为一突变基因杂合的细胞在分裂时出现了交叉互换，下列相关叙述错误的是（ ）A若发生在减数分裂过程中，产生含正常基因和突变基因的精子比例为11B若发生在有丝分裂过程中，可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞C若发生在有丝分裂过程中，可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞D交叉互换发生在有丝分裂中为染色体结构变异，在减数分裂中为基因重组【解析】在有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的同源区段发生交叉互换都导致基因重组，染色体结构变
13、异是指发生在非同源染色体之间。【答案】D7某具有两性花的植物(2n=16)中偶尔会出现一种三体植株(4号染色体多了一条)。在减数分裂时，这三条染色体中的任意两条移向细胞一极剩下一条移向另一极，其余同源染色体正常分离，形成的配子均可育。下列关于某三体植株(基因型为Bbb)的叙述，错误的是（ ）A该三体植株进行细胞分裂时，细胞中最多可有34条染色体B该三体植株进行减数分裂时，B、b基因的分离发生在减I后期C该三体植株自交，子代出现三体的概率为1/2D该三体植株与基因型为Bb的植株杂交，子代中bb基因型出现的概率为1/8【解析】三体植株体细胞中含有17条染色体，在进行有丝分裂后期时，染色体数目加倍，
14、体细胞中最多含有34条染色体，A正确；该三体植株进行减数分裂时，B、b基因位于同源染色体上，故B、b基因的分离发生在减I后期，B正确；该三体植株Bbb自交，由于三体基因型Bbb产生的配子类型及其比例为BbbBbb=1122，子代出现三体bbb的概率为4/36，子代出现三体Bbb的概率为10/36，子代出现三体BBb的概率为4/36，故子代出现三体的概率为1/2，C正确；该三体植株与基因型为Bb的植株杂交，由于三体能产生如下四种配子，比例是BbbBbb=1122，基因型为Bb的植株产生的配子为Bb=11，当三体的b配子与正常植株的b配子结合时，就会出现bb基因型，故子代出现bb基因型出现的概率为
15、2/61/2=1/6，D错误。【答案】D8将水稻中的籼稻和粳稻进行杂交，F1代花粉母细胞形成成熟花粉的过程如下图所示。已知ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，ORF基因编码无毒蛋白。下列相关分析合理的是（ ）A推测ORF3基因可能编码解毒蛋白BORF2与ORF3遵循基因自由组合定律C杂种F1代减数分裂时同源染色体未分离D敲除F1代ORF2基因不能解决花粉败育问题【解析】ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，但含有ORF2基因和ORF3基因的花粉可育，由此推知ORF3基因可能编码解毒蛋白，A正确；ORF2与ORF3在一条染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，B
16、错误；由图可知，杂种F1代减数分裂时同源染色体已经分离，C错误；花粉败育是由于ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，因此敲除F1代ORF2基因能解决花粉败育问题，D错误。故选A。【答案】A9研究人员对珍珠贝（AaBb）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，甲图为其细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体）。乙图中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的，据图回答下列问题：(1)图甲中细胞分裂的方式和时期是_ ，该细胞中含有_ 个染色单体。其对应于图乙中_类型细胞，该细胞中a基因出现的原因最可能是_。(2)图乙中，孟德尔遗传定律
17、发生在_类型细胞中，其机理是_。(3)若甲细胞继续分裂，形成了基因型为AaB的子细胞，分析其产生的原因可能是_。若其他细胞正常分裂，则与这个子细胞同时产生的其他三个子细胞基因型分别为_。【解析】（1）根据以上分析已知，图甲细胞处于减数第二次分裂前期，对应于乙图的d细胞，其含有4条染色体，8条染色单体；该细胞中的姐妹染色单体上出现了等位基因A、a，最可能的原因是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。（2）孟德尔遗传定律发生在减数第一次分裂后期，即可能发生在图乙中的b细胞中，其机理是等位基因随同源染色体分离而分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。（3）甲细胞处于处
18、于减数第二次分裂前期，其继续分裂形成了基因型为AaB的子细胞，其原因可能在减数第二次分裂后期，含A、a基因的这条染色体着丝点分裂后移向了细胞的同一极；若其他细胞正常分裂，则与这个子细胞同时产生的其他三个子细胞基因型分别为B、Ab、ab。【答案】(1)减数第二次分裂前期 8 d 减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换 (2)b 等位基因随同源染色体分离而分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合 (3)在减数第二次分裂后期，含A、a基因的这条染色体，着丝点分裂后移向细胞同一极 B、Ab、ab10果蝇是遗传学实验的良好材料，请根据以下信息回答问题：（1）正常果蝇在减数第一次分
19、裂中期时细胞内染色体组数为_组，在减数第二次分裂后期时细胞中染色体数是_条。（2）某兴趣小组发现了一种性染色体为XYY的雄果蝇，其原因可能是亲代雄果蝇精子形成过程中_未分开，产生了YY性染色体的精子，与正常含X染色体的卵子结合形成XYY受精卵。（3）某一白眼雌果蝇（XrXrY）能产生的配子的类型及比例是_，该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_（XXY：雌性，可育；XO：雄性，不育；XXX和YY：死亡）。（4）若A、a与B、b基因均位于常染色体上且控制两对相对性状，一同学将基因型为AaBb的雌、雄果蝇杂交，若子代有三种表现型且比例为121，则可判断这两对基因与染色体的对
20、应关系是_。【解析】（1）正常果蝇为二倍体，体细胞内含两个染色体组。在减数第一次分裂中期时细胞内的染色体与正常体细胞相同，所以其染色体组数也与一般体细胞内相同，为两组；在减数第二次分裂后期时由于着丝点分裂，细胞中染色体数也与体细胞内染色体数相同，即8条。（2）当果蝇体细胞内性染色体组成为XYY，最可能的形成原因是形成该雄果蝇的受精卵是由含X染色体的正常卵细胞和含两条Y染色体的异常精子结合而成，进而推断含两条Y染色体的异常精子的形成是次级精母细胞在减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开产生。（3）由于白眼雌果蝇（XrXrY）在减数分裂过程，三条性染色体（XXY）有三种分离组合的方式：一种是产生X1
21、r或X2rY的卵细胞；第二种是产生X1rX2r或Y的卵细胞；第三种还是产生X2r或X1rY的卵细胞；所以该只白眼雌果蝇产生的卵细胞的基因型及其比例为XrXrYXrXrY=2211。结合题意“XXY为雌性且可育和XXX死亡”的信息，该果蝇（XrXrY）与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。列表分析如下：配子2 Xr2 XrY1 XrXr1 Y1XRXRXr（红眼雌）XRXrY（红眼雌）XRXrXr（死亡）XRY（红眼雄）1YXrY（白眼雄）XrYY（白眼雄）XrXrY（白眼雌）YY（死亡）（3）基因型为AaBb的雌雄植株杂交,若子代有3种表现型且比例为121
22、，这没有体现9331的变式比例，说明两对基因位于一对同源染色体上，此处可以分A和B连锁或A和b连锁分别判断后代的表现型和比例，从而判断基因与染色体的对应关系。如果是A和B在一条染色体上，则a和b在另一条染色体上，交配结果的基因型及其比例为AABBAaBbaabb=121，此时其表现型比例为31，与题意不符，所以A、a与B、b两对等位基因在常染色体上的分布为A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上。【答案】（1）2 8 （2）减数第二次分裂后期姐妹染色单体 （3）XrXrYXrXrY=2211 XRXr、XRXrY （4）A、b位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上
