2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：热考题型强化增分课（二）　减数分裂的综合考查以及与遗传变异的关系

热考题型强化增分课(二)　减数分裂的综合考查以及与遗传变异的关系

　减数分裂产生配子的多样性分析

 (1)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)

(2)巧判配子的来源

1．某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)(　　)

A．2个　　　　　　　　　 B．3个

C．4个   D．5个

解析：选C。来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。

2．(2020·浙江台州月考)长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配，产下一只染色体组成为6＋XXY的残翅白眼雄蝇。已知翅长基因(A，a)位于常染色体上，红眼基因(B)、白眼基因(b)位于X染色体上，在没有基因突变的情况下，下列分析正确的是(　　)

A．该染色体组成为XXY的白眼雄蝇体细胞中含有3个染色体组

B．产生该白眼雄蝇可能是母本雌蝇仅减数第一次分裂出错，此时与亲代雌蝇参与受精的卵细胞产生的三个极体基因型可能为A、A、aXb

C．产生该白眼雄蝇可能是母本雌蝇仅减数第二次分裂出错，此时与亲代雌蝇参与受精的卵细胞产生的三个极体基因型可能为AXb、AXb、a

D．产生该白眼雄蝇可能是父本雄蝇减数第一次分裂出错，XY同源染色体没有分离，产生异常的精子XY与正常卵细胞结合

解析：选C。正常果蝇体内共8条染色体，该染色体组成为6＋XXY的白眼雄蝇体细胞中含有9条染色体，并非12条，不是3个染色体组，A错误；该雄果蝇正常性染色体是XY，多的X来自亲本雌果蝇或者雄果蝇，又因眼色为白眼，则X只能来自雌果蝇减数分裂异常，且只能在减数第一次分裂后期或者减数第二次分裂后期出错一次，若产生该白眼雄蝇异常XXY为减数第一次分裂出错，此时亲代雌蝇参与受精的卵细胞(aXbXb)产生的三个极体基因型可能为A、A、aXbXb，B错误；同理，若产生该白眼雄蝇为母本雌蝇仅减数第二次分裂出错，此时与亲代雌蝇参与受精的卵细胞(aXbXb)产生的三个极体基因型可能为AXb、AXb、a，C正确；若产生该白眼雄蝇是父本雄蝇减数第一次分裂出错，XY同源染色体没有分离，产生异常的精子XBY与正常卵细胞结合，则该果蝇为红眼，D错误。

　细胞分裂中染色体标记与DNA复制问题

(1)若进行两次有丝分裂，则进行两次DNA分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：

第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子均呈杂合状态，即“15N∥14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有15N，DNA分子为“15N∥14N”，而另一条单体只含有14N，DNA分子为“14N∥14N”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，则连续两次分裂形成的4个子细胞中含有15N的个数可能为4、3、2个。

(2)若进行减数分裂，则只进行了一次DNA分子的复制，其染色体中的DNA标记情况如图所示(以一对同源染色体为例)：

由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“15N∥14N”。

3．(2020·杭州调研)蚕豆根尖细胞(2n＝12)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)

A．每条染色体的两条单体都被标记

B．每条染色体中都只有一条单体被标记

C．只有半数的染色体中一条单体被标记

D．每条染色体的两条单体都不被标记

解析：选B。DNA复制是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H—T)培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H—T，然后在不含放射性标记的培养液中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的两条姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H—T，如下图：

4．小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)

A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记

B．次级精母细胞中每条染色体都被标记

C．只有半数精细胞中有被标记的染色体

D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等

解析：选D。一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，A项错误；着丝粒分裂后的次级精母细胞只有一半的染色体被标记，B项错误；由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定，C项错误；整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等，D项正确。

　减数分裂与可遗传变异的关系

(1)减数分裂与基因突变

在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，可导致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，如图所示。

(2)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(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，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，如图中A与B或A与b组合。

②同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如A原本与B组合， a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。

(3)减数分裂与染色体变异

在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：

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中的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：

(4)XXY与XYY异常个体成因分析

①　

②XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。

5．一个基因型为AaBb的精原细胞，产生的四个精子若出现了以下情况。对相应情况的分析，正确的是(　　)

解析：选D。一个基因型为AaBb的精原细胞，产生的4个精子若出现AB∶ab＝2∶2，既可能是这两对等位基因位于一对同源染色体上，也可能是这两对等位基因位于两对同源染色体上，A错误；若出现AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，既可能是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，也可能是四分体时期姐妹染色单体间发生了交叉互换，B错误；若出现AaB∶b＝2∶2，既可能是发生了染色体结构变异，也可能是减数第一次分裂后期含A与a的一对同源染色体没有分离，C错误；若出现AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，则应该是减数分裂间期有一个A基因突变成了a，D正确。

6．(2020·浙江台州中学高三月考)下图是某动物精子形成过程中某一时期的模式图，下列说法正确的是(　　)

A．如果分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常

B．若在复制时没有发生任何差错，则该细胞一定能产生4种类型的精细胞

C．若染色体1和2发生部分片段交换，则减数分裂无法正常进行

D．如果基因N发生突变，则该细胞产生的精细胞有一半出现异常

解析：选A。3和4属于同源染色体，如果分裂时3和4不分离，产生的两种类型的精细胞中，一种细胞中多一条染色体，另一种细胞中少一条染色体，细胞中的染色体数目发生变化，该种变异属于染色体数目的变异，A正确；若在复制时没有发生任何差错，且不考虑交叉互换，则该细胞会产生两种类型的精细胞，B错误；同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换不影响减数分裂的进行，C错误；基因突变发生在细胞分裂的间期，如果基因N发生突变，则所产生的精细胞中有1/4会出现异常，D错误。

1．(2020·宁波高三模拟)下图中甲、乙为精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是(　　)

A．甲细胞中存在A、a基因可能是因为交叉互换或基因突变

B．甲细胞分裂结束形成的每个子细胞中各含有两个染色体组

C．乙图细胞处于减数第二次分裂后期，其子细胞为精细胞或第二极体

D．乙图细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同

解析：选D。甲、乙两细胞均处于减Ⅱ后期，甲图中存在A、a基因，若为交叉互换的结果，则乙图中也应该有A、a基因，A错误；甲图细胞分裂结束形成的子细胞只含有一个染色体组，B错误；精原细胞的减数分裂不能形成极体，C错误；乙图细胞处于减Ⅱ后期，此时细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数目与体细胞相同，D正确。

2．(2020·浙江六校联考)如图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞。若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是(　　)

A．细胞⑤的基因型为a　　　 B．细胞③有2个基因B

C．细胞③是次级卵母细胞   D．细胞①中有8条染色体

解析：选D。根据题干可知某细胞(含4条染色体)经间期染色体复制，姐妹染色单体连接在同一个着丝粒上，染色体数目不变仍然为4条，D错误；据图分析细胞①的基因型为AAaaBBbb，经减数第一次分裂得细胞②(第一极体)和细胞③(次级卵母细胞)，由卵细胞的基因型为ABb可知细胞③的基因型为AABBbb，细胞②的基因型为aa，细胞②再经减数第二次分裂生成细胞④⑤(均为第二极体)，基因型为a。

3．(2020·台州高三月考)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畸变的结果

D．aXBXB精子的形成是减数第二次分裂异常导致的

解析：选C。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，C错误；aXBXB精子的形成是由于减数第二次分裂时着丝粒断裂后，姐妹染色单体分开形成的子染色体移向了一极，D正确。

4．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是(　　)

A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2

B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2

C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂

D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂

解析：选B。若该生物细胞内含一对染色体，且只进行有丝分裂，分裂三次形成8个细胞，则含放射性DNA的细胞最多有4个，占1/2；若该生物只有一对染色体，其进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，共产生8个细胞，含32P染色体的子细胞占1/2，若该生物有两对染色体，则占的比例会更高；若该生物含有多对染色体，则不管是有丝分裂还是减数分裂，子细胞都有可能含放射性；D选项所述的情况不可能出现。

5．将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂。下列有关说法正确的是(　　)

A．若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数一定为N

B．若进行减数分裂，则子细胞含3H的DNA分子数为N/2

C．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离

D．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组

答案：D

6．(2020·浙江六校联考)近些年，研究人员在雌性哺乳动物细胞减数分裂研究中有一些新发现，具体过程如图1所示(部分染色体未标出，“。”代表着丝粒)。请据图回答下列问题：

(1)图1中细胞②的名称为______________________________________，

此时细胞内同源染色体可能发生_______________________________________。

(2)与“常规”减数分裂相比，“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是_________________________________________。

(3)经过对大量样本的统计研究，发现了染色体的分配规律如图2所示。染色体的这种分配规律及其生物学意义是_________________________________。

解析：(1)图1为雌性哺乳动物细胞减数分裂过程，细胞②处于减数第一次分裂过程中，因此细胞②的名称为初级卵母细胞，在减数第一次分裂前期，细胞内同源染色体经常发生非姐妹染色单体间的交叉互换。(2)由图1可知，“常规”减数分裂中染色体行为的主要特征是MⅠ同源染色体分离，MⅡ姐妹染色单体分开。但“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是MⅠ姐妹染色单体分开，MⅡ同源染色体分离。(3)由图2可知，雌性哺乳动物细胞在减数分裂过程中，卵细胞获得重组染色体的概率高，非重组染色体的概率低，通过受精作用，使得后代具有更多的变异性，能为进化提供更丰富的原材料。

答案：(1)初级卵母细胞　非姐妹染色单体间的交叉互换

(2)MⅠ姐妹染色单体分开，MⅡ同源染色体分离

(3)卵细胞获得重组染色体的概率高，后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性)，为进化提供了丰富的原材料(子代群体对环境有更大的适应性，有利于进化)