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微專題6減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系1.減數(shù)分裂與基因突變在減數(shù)分裂前的間期,DNA分子復(fù)制過程中若復(fù)制出現(xiàn)差錯,則會引起基因突變,可導(dǎo)致姐妹染色單體上含有等位基因,這種突變能通過配子傳遞給下一代,如下圖所示。2.減數(shù)分裂與基因重組(1)非同源染色體上的非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組(自由組合定律)。在減數(shù)分裂Ⅰ后期,可因同源染色體分離非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組,如下圖中A與B或A與b組合。(2)同源染色體上的非姐妹染色單體間的互換導(dǎo)致基因重組。在減數(shù)分裂Ⅰ的四分體時期,可因同源染色體的非姐妹染色單體間互換而導(dǎo)致基因重組,如原本A與B組合、a與b組合,經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合、a與B組合。3.減數(shù)分裂與染色體變異在減數(shù)分裂過程中,某些原因也會導(dǎo)致出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異的配子,這些變異可通過配子傳遞給下一代。4.XXY與XYY類型的異常個體成因分析(1)XXY成因。(2)XYY成因:父方減數(shù)分裂Ⅱ異常,即減數(shù)分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后,兩條Y染色體進入同一精細胞。1.(2023·湖南選擇考)某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致,某家系中一男性患者與一正常女性婚配后,生育了一個患該病的男孩。究其原因,不可能的是(
)A.父親的初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期,X和Y染色體片段交換B.父親的次級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離C.母親的卵細胞形成過程中,SHOX基因發(fā)生了突變D.該男孩在胚胎發(fā)育早期,有絲分裂時SHOX基因發(fā)生了突變√解析:假設(shè)X染色體上的顯性致病基因為A,非致病基因為a,若父親的初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段互換,導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因,則可生出基因型為XaYA的患病男孩,A項不符合題意;若父親的次級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體未分離,則會形成基因型為XAXA或YY的精子,從而生出基因型為XaYY的不患該病的男孩,B項符合題意;因為基因突變是不定向的,母親的卵細胞形成時SHOX基因可能已經(jīng)突變成顯性致病基因,從而生出基因型為XAY的患病男孩,C項不符合題意;若SHOX基因突變成顯性致病基因發(fā)生在該男孩胚胎發(fā)育早期,也可能導(dǎo)致該男孩出現(xiàn)XAY的基因型,D項不符合題意。2.(2024·揭陽高三質(zhì)檢)一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數(shù)分裂(僅發(fā)生一次變異)。下列說法錯誤的是(
)A.當基因組成為AAXBXB時細胞可能處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B.若產(chǎn)生4種精子則可能是減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合的結(jié)果C.處于減數(shù)分裂Ⅰ后期和處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的細胞中染色體數(shù)相同D.若產(chǎn)生了一個基因組成為AaXB的精子,則與該精子同時產(chǎn)生的另外3個精子的基因組成為AaXB、Y、Y√解析:一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數(shù)分裂,減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離可產(chǎn)生基因組成為AAXBXB和aaYY的次級精母細胞,A項正確;一個精原細胞減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組合,最終會產(chǎn)生4個兩兩相同的精子,如果4個精子互不相同,應(yīng)該是兩種基因位于同一對染色體上,這是在減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體間部分片段發(fā)生互換的結(jié)果,B項錯誤;減數(shù)分裂Ⅰ后期著絲粒不分裂,染色體數(shù)為2N,減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束后染色體數(shù)目減半為N,減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂,染色體數(shù)加倍為2N,C項正確;若產(chǎn)生了一個基因組成為AaXB的精子,則減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離產(chǎn)生了基因組成為AAaaXBXB和YY的次級精母細胞,進而產(chǎn)生4個基因組成為AaXB、AaXB、Y、Y的精子,D項正確?!?.(2021·浙江6月選考)某高等動物的一個細胞減數(shù)分裂過程如下圖所示,其中①~⑥表示細胞,基因未發(fā)生突變。下列敘述錯誤的是(
)A.⑥的形成過程中發(fā)生了染色體變異B.若④的基因型是AbY,則⑤是abYC.②與③中均可能發(fā)生等位基因分離D.①為4個染色體組的初級精母細胞解析:由于與⑥同時形成的子細胞中含有兩條X染色體,故⑥的形成過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異,A項正確;④和⑤是由②經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的,若④的基因型是AbY,對比精原細胞中的染色體上的基因組成可知,應(yīng)是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生了互換,產(chǎn)生了同時含有Ab基因和ab基因的兩條姐妹染色單體的染色體的次級精母細胞,即②的基因型為AabbYY,分裂后產(chǎn)生的兩個子細胞基因型分別為AbY和abY,故⑤的基因型是abY,B項正確;根據(jù)以上分析可知,③的基因型為AaBBXX,故②與③中姐妹染色單體上均含有等位基因,所以在減數(shù)分裂Ⅱ時②與③中均可能發(fā)生等位基因分離,C項正確;精原細胞的基因型為AaBbXY,含有2個染色體組,①為初級精母細胞,染色體數(shù)目不變,因此①含有2個染色體組,D項錯誤。4.(2020·浙江7月選考)若某二倍體高等動物(2n=4)的基因型為DdEe,其1個精原細胞(DNA被32P全部標記)在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,分裂過程中形成的其中1個細胞如圖所示,圖中細胞有2條染色體DNA含有32P。下列敘述錯誤的是(
)A.形成圖中細胞的過程中發(fā)生了基因突變B.該精原細胞至多形成4種基因型的4個精細胞C.圖中細胞為處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的次級精母細胞D.該精原細胞形成圖中細胞的過程中至少經(jīng)歷了兩次胞質(zhì)分裂√解析:題圖細胞中無同源染色體且著絲粒分裂,染色體移向細胞兩極,可判斷此細胞為處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的次級精母細胞;精原細胞的基因型為DdEe,該次級精母細胞的基因型為Ddee,推測形成該次級精母細胞的過程中發(fā)生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間片段的互換,因圖中染色體的顏色未發(fā)生改變,排除同源染色體非姐妹染色單體間片段互換的可能性,A項、C項正確。該次級精母細胞產(chǎn)生的精細胞的基因型為De和de,若形成該次級精母細胞的過程中發(fā)生的基因突變是D突變成d(或d突變成D),則與其同時產(chǎn)生的另一個次級精母細胞的基因型為ddEE(或DDEE),產(chǎn)生的精細胞的基因型為dE(或DE),所以該精原細胞至多形成3種基因型的4個精細胞(De、de、dE或De、de、DE),B項錯誤。精原細胞的DNA被32P全部
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