2024届高考 一轮复习 人教版 微专题9　减数分裂与可遗传变异的关系 学案

微专题9减数分裂与可遗传变异的关系[专题整合]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，如下图所示。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，如下图中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，如原本A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，某些原因也会导致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，如下图所示：4．XXY与XYY异常个体成因分析(1)(2)XYY成因：父方减数第二次分裂异常，即减数第二次分裂后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。[专题集训]1.(2022·湖北选择考)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是()A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常解析：选D。21三体综合征的病因是患儿的父亲或母亲的减数分裂异常，产生了含有两条21号染色体的精子或卵细胞。根据题中凝胶电泳结果图示可判断，患儿同时含有母亲体内21号染色体上的A2和A3基因，故患儿的病因是母亲减数分裂异常，产生了含有两条21号染色体的卵细胞。若考虑同源染色体交叉互换，一条21号染色体可以同时含有A2和A3基因，产生同时含有A2和A3基因的卵细胞，可能因为卵原细胞进行减数第一次分裂时同源染色体未分离，或减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后形成的子染色体移向细胞同一极，A、B正确；若不考虑同源染色体交叉互换，一条21号染色体不可能同时含有A2和A3基因，卵原细胞进行减数第一次分裂时同源染色体未分离，才可能产生同时含有A2和A3基因的卵细胞，C正确，D错误。2．(2021·浙江1月选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是()A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1解析：选D。题图中细胞①处于减数第一次分裂前期，由细胞①中基因组成可知，细胞①发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误。1个精原细胞(DNA中的P都为32P)在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P、另一条链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体只有一条染色单体的DNA分子一条链含32P，细胞①形成细胞②和细胞③会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②和细胞③中各有两条染色体含32P(分布在非同源染色体上)，但根据题图可知，基因H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能基因H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有三条染色体含有32P，B错误。由于细胞①中发生了交叉互换，而发生交叉互换的染色单体上不确定是否含32P，故细胞②和细胞③中含32P的染色体数可能相等，也可能不相等，C错误。如果细胞②中基因H和R所在染色体含32P，且细胞②中基因h所在染色体含32P，则基因r所在染色体不含32P，因此形成的细胞④含32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr，基因h所在的染色体与其中一个基因r所在染色体含32P(基因H和另一个基因r所在染色体不含32P)，如果含32P的2条染色体不在细胞同一极，则形成的细胞⑥和⑦含32P的核DNA分子数为1个，D正确。3．(2021·浙江6月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是()A．⑥的形成过程中发生了染色体变异B．若④的基因型是AbY，则⑤是abYC．②与③中均可能发生等位基因分离D．①为4个染色体组的初级精母细胞解析：选D。⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的，已知的一个精细胞染色体数目异常，有2条X染色体，说明③次级精母细胞在减数第二次分裂后期X染色单体分离后移向同一极，则⑥中应该缺少一条X染色体，故形成过程中发生了染色体变异，A正确；④和⑤是由②次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的，若④的基因型是AbY，对比精原细胞中的染色体上的基因组成，应在减数第一次分裂发生过交叉互换，即产生了同时含有Ab基因和ab基因的2条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞，即②次级精母细胞的基因型为AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY，故⑤的基因组成是abY，B正确；根据B选项的分析可知，减数第一次分裂过程中发生过交叉互换，②次级精母细胞的基因型为AabbYY，③次级精母细胞的基因型为AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，故在减数第二次分裂时可能发生等位基因分离，C正确；由分析可知，精原细胞的基因型为AaBbXY，含有2个染色体组，①为经过减数第一次分裂前的间期染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有2个染色体组，D错误。4．(2021·广东选择考)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是()A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初