2020届高三生物精准培优专练：十一 减数分裂过程中的变异 Word版含答案.pdf

培优点十一培优点十一 减数分裂过程中的变异减数分裂过程中的变异 一、一、“图解法图解法”归纳减数分裂过程中的变异归纳减数分裂过程中的变异 应用应用 1：基因突变与减数分裂：基因突变与减数分裂 典例 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 应用应用 2：交叉互换与减数分裂：交叉互换与减数分裂 典例 2. 如图所示，这是初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的图解（图 2） ，同源 染色体相联系的部位称为交叉，下列说法中正确的是（ ） A图中共有 4 条脱氧核苷酸链 B同源染色体交叉的出现是染色体片段交换的结果 C交叉的结果造成了染色体结构的畸变 D该图可见于减数第二次分裂前期时同源染色体的姐妹染色单体之间 应用应用 3：染色体变异与减数分裂：染色体变异与减数分裂 典例 3. 假设一个精原细胞（含 4 条染色体，基因组成为 AaBb）进行有丝分裂时，有 一条染色体的着丝点分裂后产生的两条染色体移向同一极， 分裂完成时产生了 A1 和 A 2两个 细胞。另一精原细胞进行减数第一次分裂时（不考虑交叉互换） ，有一对同源染色体未分离， 形成的次级精母细跑为 B1 和 B 2 ， B 1完成正常的减数第二次分裂并产生 C1 和 C 2两个细胞， B2 也完成正常的减数第二次分裂，产生 D1 和 D 2两个细胞。下列叙述正确的是（ ） A A1 、 A 2 、 B 1 、 B 2四个细胞染色体组成均不正常， 但其中 A1 和 A 2 、 B 1 和 B 2细胞中 DNA 数和染色体数相同 BA1 和 A 2 、C 1 和 C 2 、D 1 和 D 2这三组细胞遗传信息两两相同 C若 A1基因组成为 AaB，则 A2基因组成为 AaBbb，且两对基因位于非同源染色体上 D若 C1基因组成为 AB，则两对基因位于非同源染色体上 二、对点增分集训二、对点增分集训 1下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是（ ） A基因型为 AaXBXb的雌性个体产生 AXB、AXb、aXB、aXb四种配子 B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基因型为 AaXbY 的雄性个体产生 AaXb和 Y 的异常精子 D基因型为 AaXBXb的某卵原细胞产生 aXB、A、AXbXb的三个极体 2某二倍体高等动物（2n=6）雄性个体的基因型为 AaBb，其体内某细胞处于细胞分 裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是（ ） A形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B该细胞含有 3 个四分体，6 条染色体，12 个 DNA 分子 C该细胞每条染色体的着丝点都连着两极发出的纺锤丝 D该细胞分裂形成的配子的基因型为 aBX、aBXA、AbY、bY 3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离 D形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变 4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 11 B. 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 5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 6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 1/2 D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 7在减数分裂过程中，若同源染色体上具有重复的同源序列，则可能出现错配（图 1） 。 图 1 细胞中染色体发生错配后， 形成的四个子细胞中的两个如图 2 所示。 以下有关叙述错误 的是（ ） A减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象 B图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接 C图 1 中同源染色体的部分区段未能准确对位 D其余两个子细胞染色体含有的片段分别是 FBBBd、FBBD 8. 果蝇的有眼（E）对无眼（e）为显性，E、e 基因位于号常染色体上。号染色体 多一条的个体称为“三体”减数分裂时，号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一条染 色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同。下列分析正确的是（ ） A三体的产生不会改变种群的基因频率 B正常的无眼果蝇与有眼果蝇杂交，子代均为有眼 C三体的一个精原细胞产生的精子染色体数目各不相同 D用正常的无眼果蝇与三体有眼果蝇杂交可测定后者的基因型 9三倍体牡蛎，肉鲜味美，亦有“海洋牛奶”之佳誉。在沪首次亮相的三倍体牡蛎是利用 卵细胞培育而成，其培育过程如图，其中表示精子染色体失活处理，只激活次级卵母细胞分 裂；通过低温抑制极体排出使得卵细胞染色体二倍化；检测后代的染色体。请回答下列有 关问题： （1）上述培育牡蛎的原理主要是 。 （2）次级卵母细胞中的全部染色体构成 ，三倍体是指 。 （3）若卵原细胞的基因型为 AaBb，则初级卵母细胞的基因组成为 ， 一个次级卵母细胞中可能含有 个 A 基因。 （4）方法二获得的是杂合二倍体，原因可能 是 。 10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 的对应关系是_。 参考答案 一、“图解法”归纳减数分裂过程中的变异一、“图解法”归纳减数分裂过程中的变异 典例 1 【答案】C 【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。 典例 2 【答案】B 【解析】图中一对同源染色体上有 4 个 DNA 分子，因此供 8 条脱氧核苷酸链，A 项错 误。同源染色体交叉的出现是染色体片段交换的结果，B 项正确 ； 该交叉互换属于基因重组， 不属于染色体结构变异，C 项错误；该图可见于减数第一次分裂前期的四分体时期同源染色 体的非姐妹染色单体之间，D 项错误。 典例 3 【答案】C 【解析】 精原细胞中有 4 条染色体， 所以进行题中所述异常有丝分裂产生的子细胞 （A1 和 A 2）中染色体数和 DNA 数不相同，即一个细胞中的染色体数和 DNA 数是 5，另一个细 胞中的染色体数和 DNA 数是 3； 减数第一次分裂产生的次级精母细胞（B1 和 B 2）中染色体 数分别是 1 和 3，DNA 数分别是 2 和 6，A 错误。这两种分裂最终产生的细胞 A1 和 A 2遗传 信息不同，B 错误；精原细胞染色体复制后，基因组成为 AAaaBBbb，有丝分裂产生的子细 胞中如果出现 AaB 的基因组成，说明含有 bb 的染色体移向同一极，所以产生的另一个子细 胞基因组成为 AaBbb，基因位于两对非同源染色体上，C 正确 ； 如果减数分裂完成后，生成 的一个子细胞只含有 AB 基因，说明等位基因分离了，如果基因位于两对同源染色体上，则 减数分裂是正常的，与题干信息不符，所以 A 和 B 在同一条染色体上，D 错误；因此，本 题答案选 C。 二、对点增分集训二、对点增分集训 1. 【答案】C 【解析】 该个体为雌性个体， 如符合基因的自由组合定律， 则能产生 AXB、 AXb、 aXB、 aXb 四种配子，与减数第一次分裂后期染色体的异常行为无关，A 项错误。初级卵母细胞在减数 第一次分裂后，形成的次级卵母细胞均含有 X 染色体，当进行到减数第二次分裂后期 时， 姐妹染色单体分离， 将含有 2 条 X 染色体， 属于正常情况， B 项错误。 基因型为 AaXbY 的雄性个体进行减数第一次分裂，A 与 a 所在的同源染色体未分离，导致形成 AaXb和 Y 的 次级精母细胞，然后进行正常的减数第二次分裂，将形成 AaXb和 Y 的异常精子，符合减数 第一次分裂后期染色体的异常行为，C 项正确。基因型为 AaXBXb的某卵原细胞进行正常的 减数第一次分裂，形成 AXb的第一极体和 aXB的次级卵母细胞，而 AXb的第一极体进行减 数第二次分裂，Xb所在的姐妹染色单体未分离，形成 A、AXbXb的两个第二极体，次级卵 母细胞分裂正常，形成 aXB的卵细胞和 aXB的第二极体，因此属于减数第二次分裂后期染 色体的异常行为，D 项错误。 2. 【答案】D 【解析】据图分析，图中含有 3 对同源染色体，其中一条染色体含有 A 基因的片段转 移到非同源染色体（X 染色体）上，属于染色体变异，没有发生基因突变，A 项错误；此细 胞处于减数第一次分裂后期，而四分体出现于减数第一次分裂前期，B 项错误；该细胞为动 物细胞，每条染色体上的着丝点都连着中心体发出的星射线，C 项错误；据图分析可知，该 细胞分裂产生的配子的基因型为 aBX、aBXA、AbY、bY，D 项正确。 3. 【答案】C 【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。 4. 【答案】D 【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，染色体结构变异是指发生在非同源染色体之间。 5. 【答案】A 【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 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。 6. 【答案】D 【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， 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 2/6×1/2=1/6，D 错误。 7. 【答案】D 【解析】联会是指同源染色体两两配对的现象，联会的结果是形成四分体，发生在减数 第一次分裂前期， A 正确 ； 图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接， 一条片段的基因 B 移接到另一条非姐妹染色单体上，同时基因 D-d 互换，B 正确 ； 图 1 中同源染色体的部分区 段未能准确对位，C 正确。正常情况下，子细胞的染色体片段为 FBBD、fBBd，因发生错配， 现在两个子细胞的基因片段为 FBBD、fBD，其余两个子细胞染色体含有的片段分别是 FBBBd、fBBd，D 错误； 8. 【答案】D 【解析】基因频率=某个基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数，当出现三体时， 公式的分子和分母都会改变，基因频率也会改变，如 Ee 变成 Eee，A 错误；正常的无眼果 蝇和有眼果蝇杂交可以是 ee 和 EE 杂交，也可以是 ee 和 Ee 杂交，前者子代均是有眼，而后 者子代有眼和无眼为 11，B 错误；由于号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一 条染色体随机移向细胞一极， 则三体的一个精原细胞减数第一次分裂后产生的两个次级精母 细胞有一个多一条号染色体， 而另一个次级精母细胞的染色体数正常， 减数第二次分裂产 生的四个精子中有两个精子的染色体数正常，另两个精子则多一条染色体，C 错误；三体有 眼果蝇的基因型可以为 EEE，EEe，Eee 三种，和正常无眼果蝇（ee）杂交，子代表现型及 比例取决于三体有眼果蝇产生的配子种类和比例， 故可通过统计子代表现型及比例进而推测 有 眼三体果蝇产生的配子种类，从而判断三体有眼果蝇的基因型，D 正确。 9. 【答案】 （1）染色体变异 （2）1 个（或 2 个）染色体组 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个 体 （3）AAaaBBbb 0 或 1 或 2 （4）发生了基因突变或交叉互换 10. 【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 【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 X1r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Xr XrYXrXrY=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 Y 1XRXRXr（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， 这没有体现 9 331 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 AABB AaBbaabb=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。