第四单元 微专题四 减数分裂与生物的可遗传变异

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第二步：按减数分裂的过程绘制图解
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[方法技巧] 细胞分裂与生物变异的原因分析 (1)剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
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(2)异常精细胞或卵细胞产生原因的判断，常以精细胞或卵细胞中有无同源染色体 为依据：若存在同源染色体，则是减数第一次分裂后期同源染色体未分离的结果； 若无同源染色体，但存在相同的基因(或染色体)，则是减数第二次分裂后期姐妹 染色单体未分离的结果。
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4．果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaXBY果蝇产生的精子中， 发现有基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子。下列相关叙述错误的 是( ) A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制 B．AaXBXB精子的形成过程体现了生物膜的流动性 C．AaXB精子的产生是基因突变或染色体变异的结果 D．aXBXB精子的形成是减数第二次分裂异常导致的
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二、减数分裂异常情况的分析方法 知识归纳
1．明确减数分裂异常的四种情况 减数分裂异常有四种情况：一是减数第一次分裂前的间期可能发生基因突变；二是 减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互 换；三是减数第一次分裂后期同源染色体未正常分离；四是减数第二次分裂后期姐 妹染色单体未正常分离。
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6．减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中正确的是( ) A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因 可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C．基因重组只能发生于同源染色体之间 D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律
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5．基因型为XrXrY的白眼雌果蝇(S)，在进行减数第一次分裂时，有1/6的卵原细 胞中X染色体和Y染色体配对，而另一条X染色体可随机地移向任意一极；其余卵 原细胞中X染色体和X染色体配对，而Y染色体可随机地移向任意一极。仅从理论 上分析，下列说法正确的是( ) A．S产生的卵细胞的基因型及比例约为Xr∶Y∶XrXr∶XrY＝1∶1∶11∶11 B．S产生的卵细胞的基因型及比例约为XrXr∶Y∶Xr∶XrY＝2∶2∶10∶10 C．果蝇受精卵的性别可能与其所含的X染色体数目有关 D．与染色体数目异常的卵细胞同时产生的3个极体的染色体数目都异常
第四单元 细胞的生命历程
微专题四|减数分裂与生物的可遗传变异
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一、图表归纳减数分裂与生物变异的关系
知识归纳
1．自由组合定律与减数分裂
基因型为 AaBb 的个体 减数分裂产生的配子类型
一个精原细胞
2 种(AB、ab 或 Ab、aB)
一个卵原细胞
1 种(AB 或 ab 或 Ab 或 aB)
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解析：细胞中正常生命活动都受基因的控制，A正确；精子的形成有细胞一分为 二的过程，能体现生物膜的流动性，B正确；AaXB精子的产生是由于Aa在减数第 一次分裂时没有分开，而不是基因突变，C错误；aXBXB精子的形成是由于姐妹 染色单体在减数第二次分裂时没有分开，D正确。 答案：C
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③ B．①④ C．②③
D．②④
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解析：依据题干中提供的信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知“A 与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；“不含 性染色体”有两种可能：一是减数第一次分裂同源染色体分离不正常，二是减数 第二次分裂后期姐妹性染色单体分离后移向同一极，故③正确。 答案：A
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2．(2020·湖北武汉调研)下列有关基因型为FfXDY的果蝇产生精子的叙述，正确 的是( ) A．X、Y染色体因大小不同而不发生联会 B．XD与XD、Y与Y的分离发生在减数第一次分裂后期 C．F、f与XD、Y的自由组合发生在受精作用过程中 D．F与f、XD与Y的分离发生在减数第一次分裂后期 解析：X、Y染色体是一对同源染色体，在减数分裂过程中会发生联会，A错误； XD与XD、Y与Y的分离发生在减数第二次分裂后期，B错误；F、f与XD、Y的自由 组合发生在减数第一次分裂的后期，C错误；同源染色体及其上的等位基因的分 离发生在减数第一次分裂后期，D正确。 答案：D
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解析：基因型为aa的个体产生基因型为A、a的配子是基因突变的结果，A不符合。 基因型为AaBb(两对基因位于一对同源染色体上)的一个精原细胞产生基因型为 AB、Ab、aB、ab的四种配子是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单 体间发生交叉互换导致的，B不符合。X和Y染色体为同源染色体，正常情况下在 减数第一次分裂后期分开，基因型为XaY的雄性个体产生基因型为XaY的异常精 子，说明减数第一次分裂后期X和Y染色体没有正常分开，C不符合。基因型为 XBXb的雌性个体产生基因型为XBXB的异常卵细胞，说明染色体行为异常(姐妹染 色单体没有分开)，发生在减数第二次分裂后期，D符合。 答案：D
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“三看”异常配子的数量：根据减数分裂的过程可知，只有减数第一次分裂中 同源染色体未正常分离时，精原细胞产生的4个配子中染色体数(或基因数)均异常； 若某个精原细胞减数第一次分裂正常，在减数第二次分裂中只有1个细胞中着丝 点分裂后子染色体未正常分离，则其产生的配子中只有2个配子的染色体数(或基 因数)异常。总结：①若4个配子中，有2个配子相同且正常，另2个配子不同且异 常，则出现异常的原因是减数第二次分裂着丝点分裂后子染色体未正常分离；② 若4个配子均异常，且遵循“两两相同，两两互补”原则，则出现异常的原因是 减数第一次分裂中同源染色体未正常分离；③若4个配子均异常，且各不相同， 则出现异常的原因可能是减数第一次分裂中同源染色体未正常分离和减数第二次 分裂后期着丝点分裂后子染色体未正常分离。
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(2)根据异常配子判断减数分裂异常原因 以一个基因型为XbY的精原细胞为例(“O”表示不含有X和Y)：
某个配子
原因推测
另三个配子
Xb
正常分裂
Xb、Y、Y
XbY 减Ⅰ同源染色体未分开 XbY、O、O
XbXb 减Ⅱ两条染色单体未分开 O、Y、Y
XbYY
减Ⅰ和减Ⅱ均异常
Xb、O、O
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解析：减数分裂间期DNA复制时可能发生基因突变，分裂期可能会发生基因重组 和染色体变异，A正确；减Ⅰ过程中，若同源染色体不分离只可产生Bb型的精子， B错误；基因重组有两种类型：同源染色体内非姐妹染色单体发生交叉互换和减 Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误；遗传定律适用于真核生 物有性生殖过程中，发生生物变异后，细胞核中的基因仍然遵循遗传规律，D错 误。 答案：A
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命题探究
7．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 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( ) ①2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
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命题探究 1．下列配子的产生与减数第二次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是( ) A．基因型为 aa 的个体产生基因型为 A、a 的配子 B．基因型为 AaBb(两对基因位于一对同源染色体上)的一个精原细胞产生基因型为 AB、Ab、aB、ab 的四种配子 C．基因型为 XaY 的雄性个体产生基因型为 XaY 的异常精子 D．基因型为 XBXb 的雌性个体产生基因型为 XBXB 的异常卵细胞
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“二看”存在的是等位基因还是相同基因：对于基因型为Aa的二倍体生物而言， ①若配子中存在同源染色体或等位基因，则变异发生的原因应该是减数第一次分 裂异常，例如配子Aa、XY。②若配子中出现两条相同染色体或两个相同的基因， 则变异发生的原因应该是减数第二次分裂异常，例如配子AA或aa、XX或YY。 ③若配子中出现控制某一性状的基因有3个或同源染色体中有3条，则变异发生的 原因应该是减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常，例如配子AAa或Aaa、 XXY或XYY。
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解析：S经减数分裂产生卵细胞时，减数第一次分裂前期配对的同源染色体在减数第 一次分裂后期分离，依此计算，1/6的卵原细胞(X染色体和Y染色体先配对后分离)能形 成4种卵细胞，分别为1/24XrXr、1/24Y、1/24XrY、1/24Xr；5/6的卵原细胞(X染色体 和X染色体先配对后分离)能形成2种卵细胞，分别为5/12XrY、5/12Xr，因此，理论上 卵细胞的基因型及比例为XrXr∶Y∶XrY∶Xr＝1∶1∶11∶11，A、B错误。由基因型 为XrXrY的个体表现为白眼雌果蝇可知，果蝇受精卵的性别可能与其所含的X染色体 数目有关，含有两条X染色体(包括XXY)的为雌性，含有一条X染色体(包括XO)的为 雄性，C正确。由于性染色体组成为XXY的个体为三体(含3条性染色体)，经减数第一 次分裂，若产生的次级卵母细胞中性染色体数目异常，则同时产生的第一极体内性染 色体数目正常，再经减数第二次分裂后，由次级卵母细胞分裂形成的卵细胞和第二极 体的性染色体数目都异常，由第一极体分裂形成的两个第二极体的性染色体数目都正 常，D错误。 答案：C
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8．(2020·湖南长沙模拟)某夫妇妻子表现型正常，丈夫为红绿色盲患者(相关基因 用B、b表示)，生下一性染色体组成为XXY的色盲孩子，出现这种现象的原因可 能是 ( ) A．女方减数第一次分裂异常或男方减数第一次分裂异常 B．女方减数第一次分裂异常或男方减数第二次分裂异常 C．女方减数第二次分裂异常或男方减数第二次分裂异常 D．女方减数第二次分裂异常或男方减数第一次分裂异常
O
减Ⅰ或减Ⅱ异常
(3)利用图解法分析异常配子的产生机制
——
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【实例】 某基因型为AaXBY的个体产生了一个基因型为aaY的精子，则与其同 时产生的另外三个精子的基因型分别是__________________________。 [解题思路] 第一步：分析配子获得以下三个信息 ①哪对基因出现错误？(等位基因Aa出错)； ②该对基因在减数第几次分裂出错？(减数第二次分裂基因a与a未分开)； ③非等位基因(或染色体)的组合情况？(A与XB组合，a与Y组合)。
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3．如图为某雌性二倍体生物细胞分裂过程中的示意图，据图判断下列说法错误 的是( )
A．图甲细胞发生的变异类型为染色体变异 B．图乙细胞为次级精母细胞 C．图甲产生的子细胞也可能正常进行下一次分裂 D．图乙细胞正常情况下不存在等位基因
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解析：图甲细胞中有同源染色体没有分离，移向一极，属于染色体数目变异，A 正确；图乙细胞处于减数第二次分裂前期，并且为雌性动物，所以为次级卵母细 胞或极体，正常情况下不含有等位基因，B错误，D正确；图甲产生的子细胞可以 完成减数第二次分裂，最终产生含有4条染色体的配子和含有2条染色体的配子， C正确。 答案：B
一个雄性个体
4 种(AB、ab、Ab、aB)
一个雌性个体
4 种(AB、ab、Ab、aB)
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2.基因突变和交叉互换与减数分裂
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3．减数分裂与染色体变异 (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：
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2．运用“三看法”判断减数分裂异常的原因 解答减数分裂异常类试题的基本步骤是先找出异常配子，再与产生该异常配子的Baidu Nhomakorabea个体进行比较，分析异常配子的基因(或染色体)组成，进而分析异常出现的原因。 具体可运用“三看法”分析(以雄配子产生过程为例)。 “一看”有无新基因产生：若异常配子中含有亲代基因型中不存在的基因，则相 关变异类型为基因突变，产生该变异的时期最可能是减数第一次分裂前的间期， 注意也可能是精原细胞有丝分裂的间期。