资源简介

(共22张PPT)
　细胞分裂过程中的遗传与变异现象
1.减数分裂与基因突变
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)。
(2)同源染色体非姐妹染色单体之间互换导致基因重组。
3.减数分裂与染色体变异
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律。
(2)XXY与XYY异常个体成因分析。
①XXY成因。
②XYY成因:父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
专项突破
1.(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为(　　)
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
B
解析 由于“发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组”,则正常减数分裂Ⅰ产生A1A2A1a2(A1A2a1A2)、a1a2a1A2(a1a2A1a2)两种基因组成的次级性母细胞,减数分裂Ⅱ产生基因组成为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2或A1A2、a1A2、a1a2、A1a2的配子,由于“该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等”,从获得二倍体子代的3种机制分析,②只能得到3显1隐或3隐1显的个体,①③两种机制可以得到子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等的个体。
2.(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　)
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M→P→O→W
B.M→P→W→O
C.P→M→O→W
D.P→M→W→O
B
解析 联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期,姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒与纺锤丝结合发生在减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ前期,同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。联会时核膜尚未完全消失,妨碍着丝粒与纺锤丝相遇,所以联会时不可能已存在着丝粒与纺锤丝的结合,即它们影响减数分裂的先后顺序是M→P→W→O。
3.(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是(　　)
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
C
解析 正常情况下,卵细胞的基因组成可能为E或e,若减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体互换,则次级卵母细胞和第一极体的基因组成都为Ee,减数分裂Ⅱ时染色体随机交换产生的卵细胞基因组成可能为E或e或Ee或不含E、e;若减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间未发生染色体互换,则次级卵母细胞的基因组成为EE或ee,减数分裂Ⅱ时,若姐妹染色单体上的基因为EE,环状染色体随机交换后可产生E或EE或不含E的三种卵细胞,若姐妹染色单体上的基因为ee,环状染色体随机交换后可产生e或ee或不含e的三种卵细胞,因此卵细胞的基因组成最多可能有6种,即E、e、Ee、EE、ee及不含E和e,A项错误。
若卵细胞为Ee,可推知该卵原细胞在减数分裂Ⅰ中同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体互换,则对应的第二极体为不含E与e基因,第一极体在减数分裂Ⅱ中可能分裂为基因组成是E、e、Ee和不含E与e基因的极体,B项错误。若卵细胞为E且第一极体不含E,则次级卵母细胞为EE,第一极体的基因组成为ee,第二极体可能为E、e、ee、不含e,C项正确。若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则该极体为第一极体分裂产生,因此第一极体必定含有E,可能为EE或Ee,最多有2种可能,D项错误。
4.(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成如下图所示。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是(　　)
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
A
解析 根据题图可知,父亲的基因型是XXg1Y,母亲的基因型是XXg2XXg2,患者的基因型是XXg1XXg2Y,故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y,原因是在减数分裂Ⅰ后期同源染色体X、Y没有分离,A项符合题意。
5.(2024·广东广州模拟)如图表示某动物一个正在分裂的性原细胞中两对同源染色体及染色体上的基因种类、位置示意图。下列叙述正确的是(　)
A.若该图表示有丝分裂前期,则一定不发生同源染色体
联会,但一定发生过染色体互换
B.2、4染色体的形态存在差异,但两条染色体上仍可能
存在相同或等位基因
C.图示细胞一定是精原细胞,2为Y染色体
D.若该细胞产生了一个基因型为AaXB的精细胞,则其他三个精细胞的基因型为XB、AY、AY
B
解析 若该图表示有丝分裂前期,则一定不发生同源染色体联会,其中一条染色体上同时含有A、a基因,是基因突变的结果,A项错误;由题干可知,图中表示该细胞的两对同源染色体,1、3形态相同且存在等位基因,为同源染色体,2、4的形态存在差异,为性染色体,可能存在相同或等位基因,B项正确;因该细胞的性别决定方式未知,因此不能确定该细胞为精原细胞还是卵母细胞,C项错误;若该细胞产生了一个基因型为AaXB的精细胞,当减数分裂Ⅰ异常时,其他三个精细胞的基因型为AAXB、Y、Y,当减数分裂Ⅱ异常时,其他三个精细胞的基因型为XB、AY、AY,D项错误。
6.(2024·湖南模拟)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂。下列说法错误的是(　　)
A.若某细胞中无染色单体,且基因组成为AAXBXB,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
B.若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则是减数分裂Ⅰ后期基因自由组合的结果
C.处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体组数相同,但核DNA分子数不同
D.不考虑互换的情况下,若产生了一个AaXB的精子,与该精子同时产生的另三个精子为AaXB、Y、Y
B
解析 减数分裂过程中,若某细胞无染色单体,且基因组成为AAXBXB,说明该细胞着丝粒已经分裂,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期,A项正确;正常情况下,一个精原细胞减数分裂只能产生4个两两相同的精子,若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能是减数分裂Ⅰ前期发生了互换,B项错误;在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,染色体组数都与体细胞中的染色体组数相同,但减数分裂Ⅱ后期的核DNA分子数是减数分裂Ⅰ后期核DNA分子数的一半,C项正确;不考虑互换的情况下,若产生了一个AaXB的精子,说明减数分裂Ⅰ后期有一对同源染色体未分离,故与该精子同时产生的另三个精子为AaXB、Y、Y,D项正确。
7.某动物的基因型是AABbDd,该动物体内细胞①经2次分裂产生细胞②~⑤,其中②和③来自同一个次级精母细胞,④和⑤共同来自另一个次级精母细胞。细胞①②中标明了染色体组成和相关基因。下列叙述错误的是(　)
A.在减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变
B.在减数分裂Ⅱ发生了染色体数目变异
C.若子细胞②与正常卵细胞形成受精卵并发育为幼体,则该幼体为三倍体
D.若子细胞④与⑤的染色体数目相同而基因型不同,则可能发生了染色体片段缺失
C
解析 根据题图分析可知,该动物的精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期,DNA复制的过程中发生了基因突变,其中一条染色体上的A基因突变为a基因,A项正确;根据减数分裂Ⅱ产生的子细胞②和③可知,在减数分裂Ⅱ后期,其中一个次级精母细胞一条染色体的姐妹染色单体移向了同一极,导致发生了染色体数目的变异,子细胞②内染色体数目少一条,子细胞③内染色体数目多了一条,B项正确;根据题图分析可知,子细胞②内染色体数目少一条,若子细胞②与正常卵细胞形成受精卵并发育为幼体,则该幼体不是三倍体,C项错误;若子细胞④与⑤的染色体数目相同而基因型不同,则可能发生了染色体片段缺失,导致其上的基因缺失,D项正确。

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