1、减数分裂与可遗传变异的关系,减数分裂与基因突变和基因重组的关系高考这样考【典例】(2015海南高考)回答下列关于遗传和变异的问题：世纪金榜导学号77982150,(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生_，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生_，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。,(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是_(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是_(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”
2、或“精细胞”)。,(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指_。,【解题探究】1.记住减数分裂过程中的两种染色体的行为：(1)同源染色体_。(2)非同源染色体_。2.理解两种非等位基因的去向：(1)同源染色体上的非等位基因因_而重组。(2)非同源染色体上的非等位基因因_而重组。,联会、分离,自由组合,交叉互换,非同源染色体自,由组合,【解析】本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。(1)基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的形成过程中，在减数第一次分裂后期，位于非同源染色体上的基因会发生自由组合；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染
3、色单体之间可能会发生交叉互换，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。,(2)根据题意，该物种染色体数目为2n，图甲细胞内染色体数目为2n且存在同源染色体，并含有姐妹染色单体，故可判断图甲表示初级精母细胞；而图乙中没有同源染色体，也无染色单体，表示精细胞。(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。,答案：(1)自由组合交叉互换(2)初级精母细胞精细胞(3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体,备考这样做1.记住减数分裂过程中基因突变和基因重组发生的时间：(1)基因突变主要发生在_。(2)基因重组发生在_。,减数第一次分裂前的间期,减数第一次分裂前期和后期,2.
4、理解两种突变型个体出现的过程(用A、a表示等位基因)：(1)显性突变：aa_。(2)隐性突变：AA_。,Aa,Aa,3.看懂分裂图像中的变异类型：(1)图甲的变异类型属于_。,基因突变,(2)图乙的变异类型属于_。若该生物基因型为AA，则该变异类型为_。若该生物的基因型为Aa，则该变异最可能是_。,基因突变或基因重组,基因突变,基因重,组,预测这样练1.右下图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是 世纪金榜导学号77982151(),A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D.此动物体细胞内最多含
5、有4个染色体组,【解析】选A。由图可知，该细胞中不含同源染色体，且有姐妹染色单体，因此可判断该细胞处于减数第二次分裂。此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞或极体，A错误；由题干可知，该动物基因型为AABb，该细胞中的基因a是由基因A经突变产生，B正确；若该细胞为次级精母细胞，则可形成两种精子，基因型为AB、ab或Ab、aB，若该细胞为次级卵母细胞，则可以产生,一个卵细胞和一个极体，C正确；该动物基因型为AABb，为二倍体，体细胞有丝分裂时染色体暂时加倍，含4个染色体组，D正确。,2.下图为同一高等动物不同时期的细胞分裂示意图(假设该生物的体细胞有4条染色体，基因型为MMNn)，相关说法正确的是(
6、),A.不可能在睾丸中同时观察到上面四幅图B.可用MMMMNNnn表示A、B、C三图中细胞的基因型C.四幅图中染色体组数均为2组D.由D图M、m可知该细胞在之前发生了基因突变或交叉互换,【解析】选B。题中四幅图分别表示有丝分裂后期、减数第一次分裂中期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期。在动物的睾丸中既可进行有丝分裂实现精原细胞的增殖，也可进行减数分裂产生精细胞，A错误；A、B、C图是DNA复制后的时期，核DNA含量加倍，其上的基因也加倍，B正确；四幅图中染色体组数分别为4组、2组、2组和2组，C错误；该生物基因型为MMNn，产生m新基因，只能是基因突变的结果，D错误。,3.用野生型灰体果蝇培育
7、成两个果蝇突变品系。两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致，产生相似的体色表现型黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是：两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致，它们的基因组成如图甲所示；,一个品系是由于D基因突变为d基因所致，另一品系是由于E基因突变成e基因所致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体，它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成，请完成实验设计及结果预测。(注：不考虑交叉互换),(1)用_为亲本进行杂交，如果F1表现型为_，则两品系的基因组成如图甲所示；否则，再用F1个体相互交配，获得F2。(2)如果F2表现型及比例为_，则两品系的基因组成如图乙所示。(3)如
8、果F2表现型及比例为_，则两品系的基因组成如图丙所示。,【解析】(1)由图乙和图丙可知，第种变异中，无论是图乙或是图丙，品系1与品系2杂交，F1均为杂合子，表现型为灰体。因此用品系1与品系2杂交，若F1表现型为黑体，则基因组成如图甲所示。(2)若基因组成如图乙所示，则F1基因型为DdEe。F2中，D_E_ddE_D_eeddee=9331，其中dd与ee基因型均表现为黑体，即灰体黑体=97。,(3)若基因组成如图丙所示，则F2中基因型比例应为DDeeDdEeddEE=121，其中DDee与ddEE表现型为黑体，即灰体黑体=11。答案：(1)品系1和品系2(或两个品系)黑体(2)灰体黑体=97(
9、3)灰体黑体=11,考向二减数分裂与染色体变异的关系高考这样考【典例】(2013山东高考改编)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上。,(1)基因型为Mm的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Mm型细胞，最可能的原因是_。缺失一条2号染色体的宽叶植株减数分裂时，偶然出现了一个MM型配子，最可能的原因是_。,(2)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是
10、哪一种。(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡),实验步骤：_；观察、统计后代表现型及比例。,结果预测：.若_，则为图甲所示的基因组成。.若_，则为图乙所示的基因组成。.若_，则为图丙所示的基因组成。,【解题探究】1.理解两种异常配子产生的原因：(1)含一对等位基因的配子很可能是减数第一次分裂时_不分离导致的。(2)含一对相同基因的配子很可能是减数第二次分裂时_不分离导致的。,同源染色体,姐妹染色单体,2.理解等位基因不分离的两种原因：(1)减数第一次分裂时_。(2)减数第一次分裂时同源染色体的_。,同源染色体不分离,非姐妹染色单体,交叉互换,3.理解染色体结构变异和数目
11、变异对减数分裂的影响：(1)一条染色体结构变异后不影响减数分裂，产生含变异的染色体的配子的概率为_。(2)缺失一条染色体后，减数分裂产生含该染色体和不含该染色体的比例_。,1/2,相等,【解析】(1)减数第二次分裂应发生姐妹染色单体的分离，而现在出现了Mm，说明最可能的原因是基因型为Mm的个体减数分裂过程联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，形成了基因型为Mm的次级性母细胞。在缺失一条2号染色体的情况下，配子中应只含一个基因M或无基因M，偶然出现了一个MM型配子说明减数第二次分裂时2号染色体未分离。,(2)方案1选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株(mr)与该宽叶红花突变体进行杂交。
12、若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花宽叶白花=11；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo(幼胚死亡)，宽叶红花宽叶白花=21；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后,代为MmRr、MoRo、moro、oooo(幼胚死亡)，宽叶红花窄叶白花=21。方案2选择缺失一条2号染色体的窄叶红花植株(mR)与该宽叶红花突变体进行杂交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、MmRr、Moro，宽叶红花宽叶白花=31；若为图乙所示的基因组
13、成，即MMRo与moRo，后代为MmRR、MoRo、,MmRo、Mooo(幼胚死亡)，后代全部为宽叶红花；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、moRo、oooo(幼胚死亡)，宽叶红花窄叶红花=21。,答案：(1)(减数第一次分裂时)交叉互换减数第二次分裂时染色体未分离(2)答案一：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交宽叶红花与宽叶白花植株的比例为11宽叶红花与宽叶白花植株的比例为=21宽叶红花与窄叶白花植株的比例为21,答案二：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交宽叶红花与宽叶白花植株的比例为31后代全为宽叶红花植株宽叶红花与窄叶
14、红花植株的比例为21,备考这样做1.理解减数分裂过程中个别染色体不分离导致的两种结果：,同源,相同,等位,相同,2.读懂两种染色体数目变异的减数分裂图解：(1)减数第一次分裂异常导致的染色体数目变异(正常体细胞中染色体数目为2n)：,n-1,n-1,(2)减数第二次分裂异常导致的染色体数目变异(正常体细胞中染色体数目为2n)：,n-1,n+1,预测这样练1.一对正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是(),【解析】选D。假设控制红绿色盲的基因为B、b，依题意可知，红绿色盲孩子的基因型为XbXbY，表现正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY，由此可推出该
15、患儿是由母亲产生的基因型为XbXb的异常卵细胞与父亲产生的Y精子受精后所形成的受精卵发育而成的；由于母亲的基因型是XBXb，再结合减数分裂的知识可推知：该异常卵细胞的形成是由于次级卵母细胞在减数第二次分裂,后期姐妹染色单体分开后未分离，两条Xb染色体移向了细胞的同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞，故D项正确。,2.一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、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.精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞,B.与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞C.
16、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D.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,【解析】选C。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染色体移向了细胞的同一极；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。因此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，它们是不可能来自同一个初级精母细胞,的，A、D正确；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，B正确；精细胞甲形成的原因是染色体在减数第
17、二次分裂后期，着丝点分裂后，两条YY染色体移向了细胞的同一极，而不是染色体多复制一次，C错误。,3.果蝇是常用的遗传实验材料。研究发现果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致的，雌果蝇16A区段与眼形的关系见下表。分析回答：注：1. 表示16A区段。2.果蝇眼睛为复眼，由许多小眼组成。,(1)从表中给出的信息可以看出，果蝇的眼形变异属于_。雌果蝇X染色体上16A区段_，棒眼越明显。(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为_。若想根据果蝇眼形就能判断出子代性别，应选用_的亲本(写表现型)进行杂交。,(3)右图表示研究人员构建的一个棒眼雌果蝇品系XdBBXB，已知d在纯合(XdBBXdBB；XdBBY
18、)时能使胚胎死亡，无其他性状效应，且该基因与棒眼基因B连锁。为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：,将雄果蝇A与该品系雌果蝇交配，得F1，F1的性别及眼型的表现型及其比例是_。在F1中选取大量棒眼雌果蝇，与多个正常眼雄果蝇进行杂交，统计得到的F2的雌雄数量比。预期结果和结论：如果F2中雌雄比例为_，则雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变；,如果F2中雌雄比例为_，则雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。,【解析】(1)分析表中信息可以看出，果蝇的眼形变异是由16A区段的重复引起的，属于染色体结构变异；雌果蝇X染色
19、体上16A区段重复数量越多，则棒眼越明显。(2)雄性棒眼果蝇的基因型为XBBY。选用正常眼雌果蝇XBXB和棒眼雄果蝇XBY交配，子代中雌果蝇均为棒眼，雄果蝇均为正常眼，据眼形就能判断出子代性别。,(3)据题中相关信息分析，正常眼雄果蝇XBY与该品系雌果蝇XdBBXB交配，依据基因的分离定律，得F1的基因型为：XdBBXB、XBXB、XBY、XdBBY(胚胎死亡)，对应的性别及眼形的表现型及其比例是棒眼雌果蝇正常眼雌果蝇正常眼雄果蝇=111。,F1中选取大量棒眼雌果蝇(XdBBXB)与多个正常眼雄果蝇(XBY)进行杂交，若雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变，则F2的基因型为：XdBBXB、XBXB、XBY、XdBBY(胚胎死亡)，雌雄比例为21；若雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变，设隐性致死基因为e，则F1中选取的大量棒眼雌果蝇基因型为XdBBXeB，F2中基因型为XeBY的个体也会死亡，所以雌雄比例为10。,答案：(1)染色体变异(染色体结构变异)重复越多(2)XBBY正常眼雌果蝇和棒眼雄果蝇(3)棒眼雌果蝇正常眼雌果蝇正常眼雄果蝇=1112110(全为雌果蝇),
