高中生物专题04 减数分裂过程异常的情况分析-备战2021年高考生物核心考点透析（有答案）

这是一份高中生物专题04 减数分裂过程异常的情况分析-备战2021年高考生物核心考点透析（有答案），共12页。试卷主要包含了基因突变，基因数量变化，染色体变异与减数分裂等内容，欢迎下载使用。
专题04  减数分裂过程异常的情况分析一、基因突变在减数第一次分裂前的间期，在DNA分子复制的过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，这种突变能通过配子传递给下一代，如图1所示。注意：突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可以是显性突变，也可以是隐性突变。二、基因数量变化在减数分裂过程中，伴随着染色体行为变化的异常，往往会引起配子中基因数目的增减。在分析基因数目变化时，应考虑变化与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关。如图2表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生的配子情况。图3表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。三、染色体变异与减数分裂图解：           说明：我们通常研究的是一次减数分裂过程中只出现一次异常（减Ⅰ或减Ⅱ）的情况，但实际也存在减Ⅰ和减Ⅱ过程均出现了异常的情况。具体问题我们要具体分析！ 结合图思考发现：杂合子Aa在减数分裂时——    若只减Ⅰ时，一对同源染色体未分离，会导致：    ①出现含等位基因（含同源染色体，染色体数目多一条）的异常配子和缺某种基因（染色体数目少一条）的异常配子；             ②异常配子占配子总数的100%。    若只减Ⅱ时，着丝点分裂形成的两条相同的染色体未分离，会导致：    ①出现含相同基因（含两条相同的染色体，染色体数目多一条）的异常配子和缺某种基因（染色体数目少一条）的异常配子；       ②异常配子占配子总数的50%。于是，总结出做题规律——    ㈠ 若产生的配子一半异常，则一定是减Ⅱ时异常。若产生的配子全部异常，则一定是减Ⅰ时异常。    ㈡ 若产生了多一条染色体的异常配子，则要分两种情况：如果多的是同源染色体，则一定是减Ⅰ时异常；如果多的是一条完全相同的染色体，则是减Ⅱ时异常。    ㈢ 若产生了少一条染色体的异常配子，则可能是减Ⅰ时异常，也可能是减Ⅱ时异常。    ㈣ 若产生了含等位基因的异常配子，则一定是减Ⅰ时异常。    ㈤ 若产生了含相同基因的异常配子，则要看亲本的基因型：如果亲本为杂合子，则一定是减Ⅱ时异常；如果亲本是纯合子，则可能是减Ⅰ时异常，也可能是减Ⅱ时异常。    ㈥ 若产生了缺某种基因的异常配子，则可能是减Ⅰ时异常，也可能是减Ⅱ时异常。一、选择题：1．如图是动物精子形成过程中某一时期的模式图，下列说法正确的是(　　)A．如果分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常B．若在复制时没有发生任何差错，则该细胞一定能产生4种类型的精细胞C．若染色体1和2发生部分片段交换，则减数分裂无法正常进行D．如果基因N发生突变，则该细胞产生的精细胞有一半出现异常【答案】  A【解析】　3和4属于同源染色体，如果分裂时3和4不分离，产生的两种类型的精细胞中，一种细胞中多一条染色体，另一种细胞中少一条染色体，细胞中的染色体数目发生变化，该种变异属于染色体数目的变异；若在复制时没有发生任何差错，且不考虑交叉互换，则该细胞会产生两种类型的精细胞；同源染色体交叉互换不影响减数分裂的进行；基因突变发生在细胞分裂的间期，如果基因N发生突变，则所产生的精细胞中有1/4会出现异常。2．某雄性动物个体的两对等位基因A、a和B、b在染色体上的位置如图所示，若只考虑这两对等位基因，则下列有关说法不正确的是(　　)A．若DNA复制时其中一个基因b发生突变，则最多可产生三种基因型的精细胞B．若发生交叉互换，则最多可产生四种基因型的精细胞C．若正常分裂，则最多能产生两种基因型的精细胞D．光学显微镜下可观察到这两条染色体的形态、结构有明显差异【答案】  D【解析】　若DNA复制时其中一个基因b发生突变，则最多可生成AB、ab、aB三种基因型的精细胞；若发生交叉互换，则最多可产生AB、ab、aB、Ab四种基因型的精细胞；若正常分裂，则最多能产生AB、ab两种基因型的精细胞；由图可知，这两条染色体上的等位基因的碱基序列有差异，用光学显微镜观察不到这种差异。3．基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)① 2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离② 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③ 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④ 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A．①③　　　　　　B．①④           C．②③    D．②④【答案】  A【解析】　依据题干信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知，“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；“不含性染色体”有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极，故③正确。4．基因组成为XBXbY的甲，其父患色盲，其母表现正常。下列分析中可能性较大的是(　　)① 甲母减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了次级卵母细胞　② 甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了卵细胞　③ 甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了次级精母细胞  ④ 甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了精细胞A.①②　　　　　B．①③           C．②③     D．②④【答案】  B【解析】　父母的基因型分别是XbY、XBX－。甲的基因型为XBXbY，其中XB一定来自母亲，Y一定来自父亲，Xb可能来自父亲，也可能来自母亲，不论来自哪一方，都是减数第一次分裂时同源染色体没有分离的结果。5．如图是某细胞中一对同源染色体的形态示意图(a～f、a＋～f＋代表基因)。下列有关叙述，不正确的是(　　)A．该对染色体构成一个四分体，含4个DNA分子B．该细胞中染色体发生了结构变异C．该细胞中染色体的变化导致缺失部分基因D．该细胞可能产生基因组成为adc＋bef的配子【答案】  C【解析】　该对染色体发生联会形成四分体，一个四分体含有4条染色单体，4个DNA分子；该细胞中染色体上b、c、d基因所在部位发生倒位，属于染色体结构变异；倒位没有导致染色体上基因缺失，只是改变了基因的排列顺序；该生物细胞减数分裂过程中同源染色体中的非姐妹染色单体间交叉互换可导致基因型为adc＋bef的配子产生。6. 基因型为AABb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下。下列有关分析不正确的是(　　)A．此细胞中基因a是由基因A经突变产生的B．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞C．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组 【答案】  C【解析】  由题干可知该生物基因型为AABb，因此图示细胞中基因a不可能是交叉互换产生的，只能是由基因A经突变产生的；题干图示细胞的特点是不含同源染色体，含有染色单体，染色体散乱分布，则其为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，若为次级精母细胞，则能产生AB和aB两种精子；若为次级卵母细胞，则能产生AB或aB一种卵细胞；由题干信息可知动物体细胞内含有二个染色体组，图示细胞所含染色体组数目是体细胞的一半，在有丝分裂后期最多含有四个染色体组。综上分析，C项不正确，A、B、D三项正确。7. 如图所示，这是初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的图解（图2），同源染色体相联系的部位称为交叉，下列说法中正确的是（   ）A．图中共有4条脱氧核苷酸链B．同源染色体交叉的出现是染色体片段交换的结果C．交叉的结果造成了染色体结构的畸变D．该图可见于减数第二次分裂前期时同源染色体的姐妹染色单体之间【答案】  B【解析】  图中一对同源染色体上有4个DNA分子，因此供8条脱氧核苷酸链，A项错误。同源染色体交叉的出现是染色体片段交换的结果，B项正确；该交叉互换属于基因重组，不属于染色体结构变异，C项错误；该图可见于减数第一次分裂前期的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间，D项错误。8. 假设一个精原细胞（含4条染色体，基因组成为AaBb）进行有丝分裂时，有一条染色体的着丝点分裂后产生的两条染色体移向同一极，分裂完成时产生了A1和A2两个细胞。另一精原细胞进行减数第一次分裂时（不考虑交叉互换），有一对同源染色体未分离，形成的次级精母细跑为B1和B2，B1完成正常的减数第二次分裂并产生C1和C2两个细胞，B2也完成正常的减数第二次分裂，产生D1和D2两个细胞。下列叙述正确的是（   ）A．A1、A2、B1、B2四个细胞染色体组成均不正常，但其中A1和A2、B1和B2细胞中DNA数和染色体数相同B．A1和A2、C1和C2、D1和D2这三组细胞遗传信息两两相同C．若A1基因组成为AaB，则A2基因组成为AaBbb，且两对基因位于非同源染色体上D．若C1基因组成为AB，则两对基因位于非同源染色体上【答案】  C【解析】   精原细胞中有4条染色体，所以进行题中所述异常有丝分裂产生的子细胞（A1和A2）中染色体数和DNA数不相同，即一个细胞中的染色体数和DNA数是5，另一个细胞中的染色体数和DNA数是3；减数第一次分裂产生的次级精母细胞（B1和B2）中染色体数分别是1和3，DNA数分别是2和6，A错误。这两种分裂最终产生的细胞A1和A2遗传信息不同，B错误；精原细胞染色体复制后，基因组成为AAaaBBbb，有丝分裂产生的子细胞中如果出现AaB的基因组成，说明含有bb的染色体移向同一极，所以产生的另一个子细胞基因组成为AaBbb，基因位于两对非同源染色体上，C正确；如果减数分裂完成后，生成的一个子细胞只含有AB基因，说明等位基因分离了，如果基因位于两对同源染色体上，则减数分裂是正常的，与题干信息不符，所以A和B在同一条染色体上，D错误；因此，选C。9．下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是（   ）A．基因型为AaXBXb的雌性个体产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子B．次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有2条X染色体C．基因型为AaXbY的雄性个体产生AaXb和Y的异常精子D．基因型为AaXBXb的某卵原细胞产生aXB、A、AXbXb的三个极体【答案】  C【解析】  该个体为雌性个体，如符合基因的自由组合定律，则能产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子，与减数第一次分裂后期染色体的异常行为无关，A项错误。初级卵母细胞在减数第一次分裂后，形成的次级卵母细胞均含有X染色体，当进行到减数第二次分裂后期时，姐妹染色单体分离，将含有2条X染色体，属于正常情况，B项错误。基因型为AaXbY的雄性个体进行减数第一次分裂，A与a所在的同源染色体未分离，导致形成AaXb和Y的次级精母细胞，然后进行正常的减数第二次分裂，将形成AaXb和Y的异常精子，符合减数第一次分裂后期染色体的异常行为，C项正确。基因型为AaXBXb的某卵原细胞进行正常的减数第一次分裂，形成AXb的第一极体和aXB的次级卵母细胞，而AXb的第一极体进行减数第二次分裂，Xb所在的姐妹染色单体未分离，形成A、AXbXb的两个第二极体，次级卵母细胞分裂正常，形成aXB的卵细胞和aXB的第二极体，因此属于减数第二次分裂后期染色体的异常行为，D项错误。10．某二倍体高等动物（2n=6）雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是（   ）A．形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异B．该细胞含有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子C．该细胞每条染色体的着丝点都连着两极发出的纺锤丝D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY【答案】  D【解析】  据图分析，图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体（X染色体）上，属于染色体变异，没有发生基因突变，A项错误；此细胞处于减数第一次分裂后期，而四分体出现于减数第一次分裂前期，B项错误；该细胞为动物细胞，每条染色体上的着丝点都连着中心体发出的星射线，C项错误；据图分析可知，该细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D项正确。11．果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律（XB）对无节律（Xb）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A）对黑身（a）为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析不正确的是（   ）A．该细胞是次级精母细胞B．该细胞的核DNA数和体细胞的核DNA数相同C．形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离D．形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变【答案】  C【解析】  亲本雄果蝇的基因型为AaXBY，进行减数分裂时，染色体复制导致染色体上的基因也复制，该变异细胞的基因型为AAXBXb，说明其经过了减数第一次分裂，即该细胞不是初级精母细胞，而属于次级精母细胞，A项正确；该细胞为次级精母细胞，经过了间期的DNA复制（核DNA加倍）和减一后同源染色体的分离（核DNA减半），该细胞内核DNA数与体细胞相同，B项正确；形成该细胞的过程中，A与a随同源染色体的分开而分离，C项不正确；该细胞的亲本AaXBY没有无节律的基因，而该细胞却出现了无节律的基因，说明在形成该细胞的过程中，有节律的基因发生了突变，D项正确。12．在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图为一突变基因杂合的细胞在分裂时出现了交叉互换，下列相关叙述错误的是（   ）A. 若发生在减数分裂过程中，产生含正常基因和突变基因的精子比例为1∶1B. 若发生在有丝分裂过程中，可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞C. 若发生在有丝分裂过程中，可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞D. 交叉互换发生在有丝分裂中为染色体结构变异，在减数分裂中为基因重组【答案】D【解析】在有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的同源区段发生交叉互换都导致基因重组，染色体结构变异是指发生在非同源染色体之间。13．某生物的基因型为AaBb，两对基因独立遗传，当其进行减数分裂时，形成了基因型为Aab的精子，产生此现象最可能的原因是（   ）A．减数第一次分裂后期同源染色体未分离    B．减数第一次分裂前期发生交叉互换C．减数第二次分裂间期基因突变            D．减数第二次分裂后期着丝点未分裂【答案】  A【解析】  该生物的基因型为AaBb，其进行减数分裂时，形成了Aab的精子，说明减数第一次分裂后期异常，含有A和a的同源染色体未分离，移向同一极，进而形成基因型为AAaabb和BB的两个次级精母细胞；减数第二次分裂过程中，基因型为AAaabb的次级精母细胞分裂形成基因型为Aab的精细胞，基因型为BB的次级精母细胞形成基因型为B的精细胞，故选A。14．某具有两性花的植物(2n=16)中偶尔会出现一种三体植株(4号染色体多了一条)。在减数分裂时，这三条染色体中的任意两条移向细胞一极剩下一条移向另一极，其余同源染色体正常分离，形成的配子均可育。下列关于某三体植株(基因型为Bbb)的叙述，错误的是（   ）A．该三体植株进行细胞分裂时，细胞中最多可有34条染色体B．该三体植株进行减数分裂时，B、b基因的分离发生在减I后期C．该三体植株自交，子代出现三体的概率为1/2D．该三体植株与基因型为Bb的植株杂交，子代中bb基因型出现的概率为1/8【答案】  D【解析】  三体植株体细胞中含有17条染色体，在进行有丝分裂后期时，染色体数目加倍，体细胞中最多含有34条染色体， A正确；该三体植株进行减数分裂时，B、b基因位于同源染色体上，故B、b基因的分离发生在减I后期，B正确；该三体植株Bbb自交，由于三体基因型Bbb产生的配子类型及其比例为B∶bb∶Bb∶b=1∶1∶2∶2，子代出现三体bbb的概率为4/36，子代出现三体Bbb的概率为10/36，子代出现三体BBb的概率为4/36，故子代出现三体的概率为1/2，C正确；该三体植株与基因型为Bb的植株杂交，由于三体能产生如下四种配子，比例是B∶bb∶Bb∶b=1∶1∶2∶2，基因型为Bb的植株产生的配子为B∶b=1∶1，当三体的b配子与正常植株的b配子结合时，就会出现bb基因型，故子代出现bb基因型出现的概率为2/6×1/2=1/6，D错误。15．在减数分裂过程中，若同源染色体上具有重复的同源序列，则可能出现错配（图1）。图1细胞中染色体发生错配后，形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述错误的是（   ）A．减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象B．图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接C．图1中同源染色体的部分区段未能准确对位D．其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD【答案】  D【解析】  联会是指同源染色体两两配对的现象，联会的结果是形成四分体，发生在减数第一次分裂前期，A正确；图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接，一条片段的基因B移接到另一条非姐妹染色单体上，同时基因D-d互换，B正确；图1中同源染色体的部分区段未能准确对位，C正确。正常情况下，子细胞的染色体片段为FBBD、fBBd，因发生错配，现在两个子细胞的基因片段为FBBD、fBD，其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、fBBd，D错误；16. 果蝇的有眼（E）对无眼（e）为显性，E、e基因位于Ⅳ号常染色体上。Ⅳ号染色体多一条的个体称为“三体”减数分裂时，Ⅳ号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同。下列分析正确的是（   ）A．三体的产生不会改变种群的基因频率B．正常的无眼果蝇与有眼果蝇杂交，子代均为有眼C．三体的一个精原细胞产生的精子染色体数目各不相同D．用正常的无眼果蝇与三体有眼果蝇杂交可测定后者的基因型【答案】  D【解析】  基因频率=某个基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数，当出现三体时，公式的分子和分母都会改变，基因频率也会改变，如Ee变成Eee，A错误；正常的无眼果蝇和有眼果蝇杂交可以是ee和EE杂交，也可以是ee和Ee杂交，前者子代均是有眼，而后者子代有眼和无眼为1∶1，B错误；由于Ⅳ号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，则三体的一个精原细胞减数第一次分裂后产生的两个次级精母细胞有一个多一条Ⅳ号染色体，而另一个次级精母细胞的染色体数正常，减数第二次分裂产生的四个精子中有两个精子的染色体数正常，另两个精子则多一条染色体，C错误；三体有眼果蝇的基因型可以为EEE，EEe，Eee三种，和正常无眼果蝇（ee）杂交，子代表现型及比例取决于三体有眼果蝇产生的配子种类和比例，故可通过统计子代表现型及比例进而推测有眼三体果蝇产生的配子种类，从而判断三体有眼果蝇的基因型，D正确。二、非选择题17．果蝇是遗传学实验的良好材料，请根据以下信息回答问题：（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期时细胞内染色体组数为_________组，在减数第二次分裂后期时细胞中染色体数是__________条。（2）某兴趣小组发现了一种性染色体为XYY的雄果蝇，其原因可能是亲代雄果蝇精子形成过程中_____________未分开，产生了YY性染色体的精子，与正常含X染色体的卵子结合形成XYY受精卵。（3）某一白眼雌果蝇（XrXrY）能产生的配子的类型及比例是_____________，该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________（XXY：雌性，可育；XO：雄性，不育；XXX和YY：死亡）。（4）若A、a与B、b基因均位于常染色体上且控制两对相对性状，一同学将基因型为AaBb的雌、雄果蝇杂交，若子代有三种表现型且比例为1∶2∶1，则可判断这两对基因与染色体的对应关系是___________。【答案】  （1）2    8    （2）减数第二次分裂后期姐妹染色单体    （3）Xr∶XrY∶XrXr∶Y=2∶2∶1∶1    XRXr、XRXrY    （4）A、b位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上【解析】  （1）正常果蝇为二倍体，体细胞内含两个染色体组。在减数第一次分裂中期时细胞内的染色体与正常体细胞相同，所以其染色体组数也与一般体细胞内相同，为两组；在减数第二次分裂后期时由于着丝点分裂，细胞中染色体数也与体细胞内染色体数相同，即8条。  （2）当果蝇体细胞内性染色体组成为XYY，最可能的形成原因是形成该雄果蝇的受精卵是由含X染色体的正常卵细胞和含两条Y染色体的异常精子结合而成，进而推断含两条Y染色体的异常精子的形成是次级精母细胞在减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开产生。  （3）由于白眼雌果蝇（XrXrY）在减数分裂过程，三条性染色体（XXY）有三种分离组合的方式：一种是产生X1r或X2rY的卵细胞；第二种是产生X1rX2r或Y的卵细胞；第三种还是产生X2r或X1rY的卵细胞；所以该只白眼雌果蝇产生的卵细胞的基因型及其比例为Xr∶XrY∶XrXr∶Y=2∶2∶1∶1。结合题意“XXY为雌性且可育和XXX死亡”的信息，该果蝇（XrXrY）与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。列表分析如下：配子2 Xr2 XrY1 XrXr1 Y1XRXRXr（红眼雌）XRXrY（红眼雌）XRXrXr（死亡）XRY（红眼雄）1YXrY（白眼雄）XrYY（白眼雄）XrXrY（白眼雌）YY（死亡）（3）基因型为AaBb的雌雄植株杂交,若子代有3种表现型且比例为1∶2∶1，这没有体现9∶3∶3∶1的变式比例，说明两对基因位于一对同源染色体上，此处可以分A和B连锁或A和b连锁分别判断后代的表现型和比例，从而判断基因与染色体的对应关系。如果是A和B在一条染色体上，则a和b在另一条染色体上，交配结果的基因型及其比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1，此时其表现型比例为3∶1，与题意不符，所以A、a与B、b两对等位基因在常染色体上的分布为 A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上。