第四单元　专题突破4　减数分裂与可遗传变异的关系-2025年高考生物大一轮复习课件

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1.阐明减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。
题型一　减数分裂与基因突变
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。
1.(2023·湖南，9)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患该病的男孩，B符合题意；
因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。
2.(2024·徐州高三检测)如图表示基因型为Aa的某哺乳动物体内一个细胞中部分染色体及基因组成示意图(未发生染色体变异)。据图分析，下列有关叙述正确的是A.图中共有7条染色单体B.等位基因的分离只能发生在图示所处时期C.该细胞发生了基因突变，2号染色体上的基因A突变为aD.该细胞分裂完成直接产生的精子基因型是aY、aY、aX和AX
题图为哺乳动物体内一个细胞处于减数分裂Ⅰ后期的图像，此时每条染色体均含有两条染色单体，因此图中共有8条染色单体，A错误；图中的基因发生了基因突变，导致同一条染色体上带有两个不同的等位基因，此时等位基因的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；该细胞分裂完成直接产生的是次级精母细胞，D错误。
题型二　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。
3.一个基因型为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数不同D.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
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正确；正常情况下，一个精原细胞减数分裂只能产生4个共2种类型的精子，若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能是减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，B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数是减数分裂Ⅰ后期核DNA数的一半，C正确；若产生了一个AaXB的精子，说明减数分裂Ⅰ后期A、a基因所在的同源染色体未分离，故与该精子同时产生的另三个精子为AaXB、Y、Y，D正确。
4.(2024·盐城高三模拟)如图为某细胞进行减数分裂时发生的染色体行为。下列有关叙述错误的是A.发生的时期是减数分裂Ⅰ前期B.雌果蝇体内可能发生这种变化C.等位基因A与a的分离发生在减数分裂ⅡD.该细胞分裂完成后可产生4种基因型的子细胞
据题图可知，该细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，该行为发生在减数分裂Ⅰ前期，A正确；雌雄果蝇都能进行减数分裂，图示染色体行为可发生在雄果蝇体内，也可发生在雌果蝇体内，B正确；等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误；发生图示染色体行为的细胞可产生AB、Ab、aB、ab共4种基因型的子细胞，D正确。
题型三　减数分裂与染色体变异的有关分析
1.减数分裂异常导致配子种类变化的规律(1)如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常。如图所示：
从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅰ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。
(2)如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：
从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅱ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在相同基因。
2.XXY与XYY异常个体的成因分析(1)XBXb×XBY→形成XbXbY的原因可能为：次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时含有b的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体进入同一子细胞，最终产生了含有XbXb的卵细胞。(2)XBXb×XBY→形成XBXBY的原因可能为：①初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期时，X、Y同源染色体未分离，最终产生了含有XBY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。
②次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，含有B的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，最终产生了含有XBXB的卵细胞。(3)XBXb×XBY→形成XBYY的原因可能为：次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，Y染色体着丝粒分裂形成的两条Y染色体未移向细胞两极，最终产生了含有YY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。
5.(2021·河北，7)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是A.①细胞减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会B.②细胞经减数分裂形成的配子有一半正常C.③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，　最终产生4种基因型配子D.①细胞和②细胞的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观　察到
①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞中多了一条含a的染色体，经减数分裂形成的配子有一半正常，一半异常，B正确；③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，配子基因型为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；
①细胞发生了染色体结构变异中的易位，②细胞发生了染色体数目变异，理论上通过光学显微镜观察细胞中染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以，D正确。
6.(2023·山东，6)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eeC.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
正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、_ _(表示没有相应的基因)、E、e，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；
不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为_ _，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、_ _，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、_ _，C正确；
若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee，第一极体为EE或Ee，第一极体产生的第二极体为E或e，D错误。
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.(2024·泰安高三统考)某二倍体高等动物的一个卵原细胞中，两对等位基因位于一对同源染色体上(如图)。若在减数分裂过程中，这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换(不考虑发生突变)，形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体，则该极体的基因型不可能是A.MN 　　B.Mn 　　C.mN 　　D.mn
2.(2024·江苏海安高级中学高三月考)果蝇(2n＝8)的某一个精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常，现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量，结果如图。下列叙述正确的是A.图中①②③分别表示染色体、核DNA、　染色单体B.该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期发生了异常C.该精原细胞最终形成正常精细胞与异常精　细胞之比为1∶1D.该精原细胞最终形成的精细胞中均不存在同源染色体
3.(2024·阜新高三期末)某哺乳动物(2n＝8)的基因型为HhXBY，图1是该动物体内某细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是A.图1细胞中同时存在X、Y染色体B.图1细胞中的基因h和H位于一条染色体　上是基因重组的结果C.图2中含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥D.图2中正在进行核DNA复制的细胞有④⑤⑥
图2中，细胞①②染色体数目为n，只含有一个染色体组，细胞③染色体数和核DNA分子数都是2n，可能处于减数分裂Ⅱ后期，或者为精原细胞，细胞中有两个染色体组，细胞④⑤染色体数为2n，核DNA分子数在2n～4n，处于分裂间期，细胞中有两个染色体组，细胞⑥染色体数为
4.如图为基因型为AaBB的某二倍体生物体(2n＝4)的一个正在分裂的细胞局部示意图。据图分析，下列相关叙述正确的是A.图示细胞产生的次级卵母细胞中一定存在A、　a基因B.该时期细胞内有6条染色单体和6个核DNA分子C.若不考虑其他变异，该细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞D.若含B基因的染色体DNA在复制前被3H完全标记，则产生的子细胞都　含3H
5.如图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图，①和②是相互交换的染色体片段。下列叙述错误的是A.图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位　基因分离B.两图所示细胞，可能来自于同一个精原细胞C.图甲细胞的基因组成可能为AABbbD.在产生乙细胞的整个过程中，中心体要进行2次复制
6.如图是某动物的部分细胞分裂示意图及细胞增殖过程中染色体数、染色单体数、核DNA数的变化情况。据图分析，下列叙述正确的是A.甲、乙、丙可发生在同一个细胞分裂过程中B.图丁中a、b、c分别表示核DNA、染色单体、　染色体C.甲、乙、丙所处时期分别对应图丁中Ⅱ、Ⅳ、Ⅰ
D.与乙同时产生的细胞分裂示意图为
7.人体中一个基因型为AAXBXb的卵原细胞，在完成一次减数分裂后，产生了基因型分别为AaXb(卵细胞)、AXB、AXB和Xb的子细胞，此过程中染色体数量与核DNA数量比值的变化如图所示。下列相关叙述正确的是A.细胞在bc段发生了基因突变，染色体数目加倍B.处于cd段的细胞中无四分体，有92条染色体C.细胞在de段发生同源染色体分离，细胞内染　色体数目加倍D.次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生了染　色体数目变异
8.(2022·重庆，20)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa)，需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是A.若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数　目一定是24B.若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数　目一定是23C.若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，　则所生男孩一定患病D.若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病
9.(2022·山东，8)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为A.6；9 　　B.6；12 　　C.4；7 　　D.5；9
10.(2024·聊城高三模拟)某二倍体高等哺乳动物(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图所示。下列叙述错误的是A.图中所示分裂过程只发生在该动物某种器官内B.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、　aBX、bYC.图示细胞中有四分体，含6条染色体，核DNA分　子数为12D.该细胞由图示状态继续完成分裂过程，会出现均等分裂现象
11.如图中甲、乙为一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是A.图甲细胞中存在A、a基因可能是因为同　源染色体的非姐妹染色单体间发生了互　换或基因突变B.图甲细胞分裂结束形成的每个子细胞中　各含有两个染色体组C.图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞或极体D.图乙细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同
12.(2024·通化高三调研)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为如图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因。下列叙述错误的是A.细胞②和③含有的DNA分子数相等B.该模型中动物精原细胞的基因型为　HhRr或HhrrC.细胞①形成过程中发生了基因突变　和基因重组D.细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别有2、1、2、0
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。13.(2024·烟台高三检测)人类Y染色体末端的SRY基因能激活睾酮合成相关基因的表达，使睾酮在5α-还原酶的作用下转化为二氢睾酮，促使未分化的性腺发育成睾丸。下列叙述正确的是A.5α-还原酶合成缺陷可能导致雄性生殖器官发育不良B.男性次级精母细胞中SRY基因的个数可能是0个或2个C.XYY男性染色体异常可能是由于父方减数分裂Ⅰ异常所致D.SRY基因所在染色体片段缺失，后代可能出现XY的女性
14.(2024·岳阳高三月考)某些人的某编号染色体全部来自父方或母方，而其他染色体均正常，这种现象称为“单亲二体”。三体细胞(染色体比正常体细胞多1条)在有丝分裂时，三条染色体中的一条随机丢失；可产生染色体数目正常的体细胞，这种现象称为“三体自救”。发育成某女子的受精卵为三体细胞，该细胞发生“三体自救”后，该女子成为“单亲二体”，两条X染色体全部来自母亲，但两条X染色体的碱基序列差异很大。下列说法正确的是A.母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离B.受精卵卵裂时发生“三体自救”，来自父方的性染色体丢失C.该女子患伴X染色体隐性遗传病的发病率高于母亲D.该女子的受精卵中，性染色体组成为XXX或XXY
15.(2024·郴州高三期末)某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb，如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述不正确的是A.出现图示现象的原因是发生了基因突变或同源染　色体非姐妹染色单体间发生互换，导致了A和a基　因重组B.若发生的是显性突变，则该初级精母细胞产生的配　子基因型为AB、aB、Ab和AbC.若发生的是同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞　产生的配子基因型为AB、aB、Ab和abD.图示细胞的每个核DNA中脱氧核苷酸数目和磷酸二酯键数目相等