（浙江選考）2021版新高考生物一輪復習 專題4 細胞的增殖（含減數(shù)分裂中的染色體行為）和分化 熱考題型強化增分課（二） 減數(shù)分裂的綜合考查以及與遺傳變異的關系教學案 新人教版

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1、熱考題型強化增分課(二)　減數(shù)分裂的綜合考查以及與遺傳變異的關系 　減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的多樣性分析 (1)具有n對同源染色體的個體產(chǎn)生配子情況(不考慮交叉互換) 可能產(chǎn)生配子的種類 實際能產(chǎn)生配子的種類 1個精原細胞 2n種 2種 1個次級精母細胞 1種 1種 1個雄性個體 2n種 2n種 1個卵原細胞 2n種 1種 1個次級卵母細胞 1種 1種 1個雌性個體 2n種 2n種 (2)巧判配子的來源 1．某種生物三對等位基因分布在三對同源染色體上，下圖表示該生物的精細胞，試根據(jù)細胞內(nèi)基因的類型，判斷這些精細胞至少來自幾個精原

2、細胞(不考慮交叉互換)(　　) A．2個　　　　　　　　　 B．3個 C．4個 D．5個 解析：選C。來自一個精原細胞的精細胞基因組成相同或互補，根據(jù)這一點可以判斷①④可來自一個精原細胞，②⑥可來自一個精原細胞，③來自一個精原細胞，⑤來自一個精原細胞，這些精細胞至少來自4個精原細胞，C正確。 2．(2020·浙江臺州月考)長翅紅眼雄蠅與長翅白眼雌蠅交配，產(chǎn)下一只染色體組成為6＋XXY的殘翅白眼雄蠅。已知翅長基因(A，a)位于常染色體上，紅眼基因(B)、白眼基因(b)位于X染色體上，在沒有基因突變的情況下，下列分析正確的是(　　) A．該染色體組成為XXY的白眼雄蠅體細胞中含有

3、3個染色體組 B．產(chǎn)生該白眼雄蠅可能是母本雌蠅僅減數(shù)第一次分裂出錯，此時與親代雌蠅參與受精的卵細胞產(chǎn)生的三個極體基因型可能為A、A、aXb C．產(chǎn)生該白眼雄蠅可能是母本雌蠅僅減數(shù)第二次分裂出錯，此時與親代雌蠅參與受精的卵細胞產(chǎn)生的三個極體基因型可能為AXb、AXb、a D．產(chǎn)生該白眼雄蠅可能是父本雄蠅減數(shù)第一次分裂出錯，XY同源染色體沒有分離，產(chǎn)生異常的精子XY與正常卵細胞結(jié)合 解析：選C。正常果蠅體內(nèi)共8條染色體，該染色體組成為6＋XXY的白眼雄蠅體細胞中含有9條染色體，并非12條，不是3個染色體組，A錯誤；該雄果蠅正常性染色體是XY，多的X來自親本雌果蠅或者雄果蠅，又因眼色為白眼，

4、則X只能來自雌果蠅減數(shù)分裂異常，且只能在減數(shù)第一次分裂后期或者減數(shù)第二次分裂后期出錯一次，若產(chǎn)生該白眼雄蠅異常XXY為減數(shù)第一次分裂出錯，此時親代雌蠅參與受精的卵細胞(aXbXb)產(chǎn)生的三個極體基因型可能為A、A、aXbXb，B錯誤；同理，若產(chǎn)生該白眼雄蠅為母本雌蠅僅減數(shù)第二次分裂出錯，此時與親代雌蠅參與受精的卵細胞(aXbXb)產(chǎn)生的三個極體基因型可能為AXb、AXb、a，C正確；若產(chǎn)生該白眼雄蠅是父本雄蠅減數(shù)第一次分裂出錯，XY同源染色體沒有分離，產(chǎn)生異常的精子XBY與正常卵細胞結(jié)合，則該果蠅為紅眼，D錯誤。 　細胞分裂中染色體標記與DNA復制問題 (1)若進行兩次有絲分裂，則進行

5、兩次DNA分子的復制，如下圖所示(以一條染色體為例)： 第一次有絲分裂形成的兩個子細胞中所有染色體上的DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“15N∥14N”，第二次有絲分裂復制后的染色體上兩條單體中只有一條單體含有15N，DNA分子為“15N∥14N”，而另一條單體只含有14N，DNA分子為“14N∥14N”，在后期時兩條單體的分離是隨機的，所以最終形成的子細胞的染色體中可能都含有15N，也可能不含15N，則連續(xù)兩次分裂形成的4個子細胞中含有15N的個數(shù)可能為4、3、2個。 (2)若進行減數(shù)分裂，則只進行了一次DNA分子的復制，其染色體中的DNA標記情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：

6、由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復制一次，所以四個子細胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“15N∥14N”。 3．(2020·杭州調(diào)研)蠶豆根尖細胞(2n＝12)在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是(　　) A．每條染色體的兩條單體都被標記 B．每條染色體中都只有一條單體被標記 C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記 D．每條染色體的兩條單體都不被標記 解析：選B。DNA復制是半保留復制，蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(3H—T)培養(yǎng)基中完成

7、一個細胞周期，每一個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3H—T，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期，每個DNA分子復制的兩個DNA分子存在于同一染色體的兩條姐妹染色單體上，其中一個DNA分子的一條鏈含3H—T，如下圖： 4．小鼠的睪丸中一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，其染色體的放射性標記分布情況是(　　) A．初級精母細胞中每條染色體的兩條單體都被標記 B．次級精母細胞中每條染色體都被標記 C．只有半數(shù)精細胞中有被標記的染色體 D．產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等

8、 解析：選D。一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，每條染色體的DNA分子有一條鏈被標記，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，初級精母細胞中每條染色體只有一條染色單體被標記，A項錯誤；著絲粒分裂后的次級精母細胞只有一半的染色體被標記，B項錯誤；由于染色體的隨機結(jié)合，含有被標記染色體的精細胞的比例不能確定，C項錯誤；整體來看，產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數(shù)與未被標記數(shù)相等，D項正確。 　減數(shù)分裂與可遺傳變異的關系 (1)減數(shù)分裂與基因突變 在減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA分子復制過程中，如復制出現(xiàn)差錯，則會引起基因突變，可導

9、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，如圖所示。 (2)減數(shù)分裂與基因重組 ①非同源染色體上非等位基因自由組合導致基因重組(自由組合定律)。在減數(shù)第一次分裂后期，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交叉互換導致基因重組。在減數(shù)第一次分裂的四分體時期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導致基因重組，如A原本與B組合， a與b組合，經(jīng)重組可導致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，由于一些原因也會出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的配子，可

10、通過配子將這些變異傳遞給下一代，現(xiàn)分析如下： 如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數(shù)第二次分裂中的一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示： (4)XXY與XYY異常個體成因分析 ①　 ②XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。 5．一個基因型為AaBb的精原細胞，產(chǎn)生的四個精子若出現(xiàn)了以下情況。對相應情況的分析，正確的是(　　) 選項 精子的種類及數(shù)量 對相應情況的分析 A AB∶ab＝2∶2 這兩對等位基因只位于一對同源染色體上 B AB∶Ab∶aB∶

11、ab＝1∶1∶1∶1 同源染色體分離，非同源染色體自由組合 C AaB∶b＝2∶2 一定發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異 D AB∶aB∶ab＝1∶1∶2 有一個A基因突變成了a 解析：選D。一個基因型為AaBb的精原細胞，產(chǎn)生的4個精子若出現(xiàn)AB∶ab＝2∶2，既可能是這兩對等位基因位于一對同源染色體上，也可能是這兩對等位基因位于兩對同源染色體上，A錯誤；若出現(xiàn)AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，既可能是同源染色體分離，非同源染色體自由組合，也可能是四分體時期姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，B錯誤；若出現(xiàn)AaB∶b＝2∶2，既可能是發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，也可能是減數(shù)第一次分裂后期含A與

12、a的一對同源染色體沒有分離，C錯誤；若出現(xiàn)AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，則應該是減數(shù)分裂間期有一個A基因突變成了a，D正確。 6．(2020·浙江臺州中學高三月考)下圖是某動物精子形成過程中某一時期的模式圖，下列說法正確的是(　　) A．如果分裂時3和4不分離，則產(chǎn)生的精細胞中染色體數(shù)目均異常 B．若在復制時沒有發(fā)生任何差錯，則該細胞一定能產(chǎn)生4種類型的精細胞 C．若染色體1和2發(fā)生部分片段交換，則減數(shù)分裂無法正常進行 D．如果基因N發(fā)生突變，則該細胞產(chǎn)生的精細胞有一半出現(xiàn)異常 解析：選A。3和4屬于同源染色體，如果分裂時3和4不分離，產(chǎn)生的兩種類型的精細胞中，一種細胞中多一條

13、染色體，另一種細胞中少一條染色體，細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化，該種變異屬于染色體數(shù)目的變異，A正確；若在復制時沒有發(fā)生任何差錯，且不考慮交叉互換，則該細胞會產(chǎn)生兩種類型的精細胞，B錯誤；同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換不影響減數(shù)分裂的進行，C錯誤；基因突變發(fā)生在細胞分裂的間期，如果基因N發(fā)生突變，則所產(chǎn)生的精細胞中有1/4會出現(xiàn)異常，D錯誤。 1．(2020·寧波高三模擬)下圖中甲、乙為精原細胞在減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的兩個細胞，下列敘述正確的是(　　) A．甲細胞中存在A、a基因可能是因為交叉互換或基因突變 B．甲細胞分裂結(jié)束形成的每個子細胞中各含有兩個染色體組 C．乙圖細胞

14、處于減數(shù)第二次分裂后期，其子細胞為精細胞或第二極體 D．乙圖細胞已開始胞質(zhì)分裂，細胞中染色體數(shù)與體細胞的相同 解析：選D。甲、乙兩細胞均處于減Ⅱ后期，甲圖中存在A、a基因，若為交叉互換的結(jié)果，則乙圖中也應該有A、a基因，A錯誤；甲圖細胞分裂結(jié)束形成的子細胞只含有一個染色體組，B錯誤；精原細胞的減數(shù)分裂不能形成極體，C錯誤；乙圖細胞處于減Ⅱ后期，此時細胞已開始胞質(zhì)分裂，細胞中染色體數(shù)目與體細胞相同，D正確。 2．(2020·浙江六校聯(lián)考)如圖表示某細胞(含4條染色體)的分裂示意圖，①～⑥代表細胞。若不考慮基因突變和交叉互換，則下列敘述不合理的是(　　) A．細胞⑤的基因型為a　　　

15、B．細胞③有2個基因B C．細胞③是次級卵母細胞 D．細胞①中有8條染色體 解析：選D。根據(jù)題干可知某細胞(含4條染色體)經(jīng)間期染色體復制，姐妹染色單體連接在同一個著絲粒上，染色體數(shù)目不變?nèi)匀粸?條，D錯誤；據(jù)圖分析細胞①的基因型為AAaaBBbb，經(jīng)減數(shù)第一次分裂得細胞②(第一極體)和細胞③(次級卵母細胞)，由卵細胞的基因型為ABb可知細胞③的基因型為AABBbb，細胞②的基因型為aa，細胞②再經(jīng)減數(shù)第二次分裂生成細胞④⑤(均為第二極體)，基因型為a。 3．(2020·臺州高三月考)果蠅是XY型性別決定的二倍體生物。在基因型為AaXBY果蠅產(chǎn)生的精子中，發(fā)現(xiàn)有基因組成為AaXBXB

16、、AaXB、aXBXB的異常精子。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．細胞分裂與精子的形成過程受基因的控制 B．AaXBXB精子的形成過程體現(xiàn)了生物膜的流動性 C．AaXB精子的產(chǎn)生是基因突變或染色體畸變的結(jié)果 D．a(chǎn)XBXB精子的形成是減數(shù)第二次分裂異常導致的 解析：選C。細胞中正常生命活動都受基因的控制，A正確；精子的形成有細胞一分為二的過程，能體現(xiàn)生物膜的流動性，B正確；AaXB精子的產(chǎn)生是由于Aa在減數(shù)第一次分裂時沒有分開，C錯誤；aXBXB精子的形成是由于減數(shù)第二次分裂時著絲粒斷裂后，姐妹染色單體分開形成的子染色體移向了一極，D正確。 4．將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記的

17、雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)3次細胞分裂后產(chǎn)生8個子細胞，檢測子細胞中的情況。下列推斷正確的是(　　) A．若只進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2 B．若進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例至少占1/2 C．若子細胞中的染色體都含32P，則一定進行有絲分裂 D．若子細胞中的染色體都不含32P，則一定進行減數(shù)分裂 解析：選B。若該生物細胞內(nèi)含一對染色體，且只進行有絲分裂，分裂三次形成8個細胞，則含放射性DNA的細胞最多有4個，占1/2；若該生物只有一對染色體，其進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，共

18、產(chǎn)生8個細胞，含32P染色體的子細胞占1/2，若該生物有兩對染色體，則占的比例會更高；若該生物含有多對染色體，則不管是有絲分裂還是減數(shù)分裂，子細胞都有可能含放射性；D選項所述的情況不可能出現(xiàn)。 5．將某一經(jīng)3H充分標記DNA的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含3H的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂。下列有關說法正確的是(　　) A．若進行有絲分裂，則子細胞含3H的染色體數(shù)一定為N B．若進行減數(shù)分裂，則子細胞含3H的DNA分子數(shù)為N/2 C．若子細胞中有的染色體不含3H，則原因是同源染色體彼此分離 D．若子細胞中染色體都含3H，則細胞分裂過程中可能發(fā)生基因重組 答案：D 6

19、．(2020·浙江六校聯(lián)考)近些年，研究人員在雌性哺乳動物細胞減數(shù)分裂研究中有一些新發(fā)現(xiàn)，具體過程如圖1所示(部分染色體未標出，“?！贝碇z粒)。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖1中細胞②的名稱為______________________________________， 此時細胞內(nèi)同源染色體可能發(fā)生_______________________________________。 (2)與“常規(guī)”減數(shù)分裂相比，“逆反”減數(shù)分裂中染色體行為的主要特征是_________________________________________。 (3)經(jīng)過對大量樣本的統(tǒng)計研究，發(fā)現(xiàn)了染色

20、體的分配規(guī)律如圖2所示。染色體的這種分配規(guī)律及其生物學意義是_________________________________。 解析：(1)圖1為雌性哺乳動物細胞減數(shù)分裂過程，細胞②處于減數(shù)第一次分裂過程中，因此細胞②的名稱為初級卵母細胞，在減數(shù)第一次分裂前期，細胞內(nèi)同源染色體經(jīng)常發(fā)生非姐妹染色單體間的交叉互換。(2)由圖1可知，“常規(guī)”減數(shù)分裂中染色體行為的主要特征是MⅠ同源染色體分離，MⅡ姐妹染色單體分開。但“逆反”減數(shù)分裂中染色體行為的主要特征是MⅠ姐妹染色單體分開，MⅡ同源染色體分離。(3)由圖2可知，雌性哺乳動物細胞在減數(shù)分裂過程中，卵細胞獲得重組染色體的概率高，非重組染色體的概率低，通過受精作用，使得后代具有更多的變異性，能為進化提供更豐富的原材料。 答案：(1)初級卵母細胞　非姐妹染色單體間的交叉互換 (2)MⅠ姐妹染色單體分開，MⅡ同源染色體分離 (3)卵細胞獲得重組染色體的概率高，后代具有更多變異性(具有更大的基因多樣性)，為進化提供了豐富的原材料(子代群體對環(huán)境有更大的適應性，有利于進化) 9