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(共17张PPT)
微专题3　减数分裂与
可遗传变异的关系
【知识·方法】
1.减数分裂与基因突变
通常,此时可导致一条染色体的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。
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。在减数分裂Ⅰ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A与B或A与b组合。
(2)同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。例如原本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
(1)如果减数分裂Ⅰ异常,则所形成的配子全部异常;如果减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的异常。
(2)染色体异常个体成因分析。
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。
(3)根据配子类型判断变异原因。
假设亲本的基因型为AaXBY,不考虑基因突变或互换。
【类题·精练】
1.“77-2”和“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因,对三倍体及其亲本的基因型进行分析,结果如表所示。
实验材料 基因型
GT1(母本) Ee
PR107(父本) Ee
77-2 EEe
77-4 EEE
下列叙述错误的是(　　)
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77-2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77-4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
B
【解析】 根据题意,“77-2”和“77-4”是三倍体橡胶树新品种,三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生,说明该新品种三倍体与正常亲本二倍体相比以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加,属于染色体数目变异;结合题干和表中信息可知,父本Ee产生雄配子为E和e,母本基因型为Ee,可产生异常雌配子(2n),若在减数分裂Ⅱ后期时异常,母本可能产生ee的雌配子,故父本与母本杂交会产生基因型为eee的橡胶树品种;形成“77-2”EEe时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体未分离,都移向了一极,而减数分裂Ⅱ正常进行;形成“77-4”时的雌配子EE(2n)可源自母本减数分裂Ⅰ正常,而减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离形成独立的染色体后,都移向了一极。
2.(2025·广东卷,10)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是(　　)
A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
C
【解析】 若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ中X染色体不分离,会形成XX或O的卵细胞,受精后可能产生47,XXX或45,X的个体,但在一个个体中无法同时出现题中三种核型;核型正常(46,XX)的胚胎发育早期有丝分裂中,若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离,会导致部分细胞为“45,X”(少一条X)和“47,XXX”(多一条X),而正常分裂的细胞仍为“46,XX”,形成三种核型,若2条X染色体均未分离,会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条),与题干中的核型不符。
3.(2025·江门质检)如图,甲、乙分别是某种动物处于减数分裂过程中某时期的细胞分裂图像,产生甲、乙细胞的个体的基因型分别为AAXBXb、AaXBY。下列分析错误的是(　　)
A.甲细胞一定是次级卵母细胞,乙细胞表示初级精母细胞
B.与甲细胞同时产生的另一细胞的基因型可能是AAXbXb
C.乙细胞分裂结束后能产生4种基因型的精细胞
D.普通光学显微镜下,观察不到甲、乙细胞中所发生的变异
A
【解析】 由于产生甲细胞的个体基因型为AAXBXb,且甲细胞处于减数分裂Ⅱ中期,所以甲细胞是次级卵母细胞或极体;由于产生乙细胞的个体基因型为AaXBY,且乙细胞处于减数分裂Ⅰ前期,所以乙细胞表示初级精母细胞。由于产生甲细胞的个体基因型为AAXBXb,甲细胞中的基因a是基因突变产生的,所以与甲细胞同时产生的另一细胞的基因型可能是AAXbXb。由于产生乙细胞的个体基因型为AaXBY,所以产生乙细胞的过程中发生了互换,分裂结束后能产生4种基因型的精细胞。甲、乙细胞中所发生的是基因突变和基因重组,没有发生染色体变异,所以在普通光学显微镜下,观察不到甲、乙细胞中所发生的变异。
4.(2021·广东卷,16)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.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
C
【解析】 有丝分裂中期的染色体,形态和数目是最清晰的,因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体;正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体;减数分裂时联会复合物中的3条染色体,任意2条进入同一个配子中,剩余1条染色体进入另一个配子中,故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体;假设平衡易位染色体标记为①,14号染色体标记为②,21号染色体标记为③,女性携带者的卵子可能有6种类型,分别是仅含①、②、③的卵子以及含①②、②③、①③的卵子。

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