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(guān)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細胞(不考慮交叉互換)()A2個B3個C4個 D5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)這一點可以判斷可來自一個精原細胞，可來自一個精原細胞，來自一個精原細胞，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6XXY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、aXbC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、aD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6XXY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，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(biāo)記與DNA復(fù)制問題(1)若進行兩次有絲分裂，則進行兩次DNA分子的復(fù)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“15N14N”，第二次有絲分裂復(fù)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“15N14N”，而另一條單體只含有14N，DNA分子為“14N14N”，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(fù)制，其染色體中的DNA標(biāo)記情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：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(fù)制一次，所以四個子細胞中所有DNA分子均呈雜合狀態(tài)，即“15N14N”。3(2020·杭州調(diào)研)蠶豆根尖細胞(2n12)在含3H標(biāo)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(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是()A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記解析：選B。DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，蠶豆根尖細胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(3HT)培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，每一個DNA分子都有一條脫氧核苷酸鏈含3HT，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)液中培養(yǎng)至中期，每個DNA分子復(fù)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3HT，如下圖：4小鼠的睪丸中一個精原細胞在含3H標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)記B次級精母細胞中每條染色體都被標(biāo)記C只有半數(shù)精細胞中有被標(biāo)記的染色體D產(chǎn)生的四個精細胞中的全部染色體，被標(biāo)記數(shù)與未被標(biāo)記數(shù)相等解析：選D。一個精原細胞在含3H標(biāo)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(biāo)記，然后在不含放射性標(biāo)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(biāo)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(biāo)記，B項錯誤；由于染色體的隨機結(jié)合，含有被標(biāo)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(biāo)記數(shù)與未被標(biāo)記數(shù)相等，D項正確。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)第一次分裂前的間期，DNA分子復(fù)制過程中，如復(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，如圖所示。(2)減數(shù)分裂與基因重組非同源染色體上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)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。同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換導(dǎo)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(dǎo)致基因重組，如A原本與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，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XYY成因：父方減異常，即減后期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(yīng)情況的分析，正確的是()選項精子的種類及數(shù)量對相應(yīng)情況的分析AABab22這兩對等位基因只位于一對同源染色體上BABAbaBab1111同源染色體分離，非同源染色體自由組合CAaBb22一定發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異DABaBab112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)ABab22，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)ABAbaBab1111，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)AaBb22，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a的一對同源染色體沒有分離，C錯誤；若出現(xiàn)ABaBab112，則應(yīng)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(xué)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(fù)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(fù)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(yīng)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，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細胞的基因型為aB細胞有2個基因BC細胞是次級卵母細胞 D細胞中有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(fù)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)圖分析細胞的基因型為AAaaBBbb，經(jīng)減數(shù)第一次分裂得細胞(第一極體)和細胞(次級卵母細胞)，由卵細胞的基因型為ABb可知細胞的基因型為AABBbb，細胞的基因型為aa，細胞再經(jīng)減數(shù)第二次分裂生成細胞(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、AaXB、aXBXB的異常精子。下列相關(guān)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BAaXBXB精子的形成過程體現(xiàn)了生物膜的流動性CAaXB精子的產(chǎn)生是基因突變或染色體畸變的結(jié)果DaXBXB精子的形成是減數(shù)第二次分裂異常導(dǎo)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(biāo)記的雄性動物細胞(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1/2B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1/2C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(biāo)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(guān)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NB若進行減數(shù)分裂，則子細胞含3H的DNA分子數(shù)為N/2C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：D6(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(biāo)出，“?！贝碇z粒)。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖1中細胞的名稱為_，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(xué)意義是_。解析：(1)圖1為雌性哺乳動物細胞減數(shù)分裂過程，細胞處于減數(shù)第一次分裂過程中，因此細胞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M同源染色體分離，M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M姐妹染色單體分開，M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)M姐妹染色單體分開，M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(yīng)性，有利于進化)9