必修1分子與細(xì)胞素養(yǎng)加強(qiáng)課3減數(shù)分裂與可遺傳的變異提升點(diǎn)1減數(shù)分裂與基因突變和基因重組1．減數(shù)分裂與基因突變通常，基因突變可導(dǎo)致一條染色體的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。2．減數(shù)分裂與基因重組(1)非同源染色體上非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組。在減數(shù)分裂Ⅰ后期，可因非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組如A與B或A與b組合。(2)同源染色體非姐妹染色單體間片段的互換導(dǎo)致基因重組。例如原本A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。1．(2020·北京卷)如圖是雄性哺乳動(dòng)物體內(nèi)處于分裂某時(shí)期的一個(gè)細(xì)胞的染色體示意圖。相關(guān)敘述不正確的是(

)A．該個(gè)體的基因型為AaBbDdB．該細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂C．該細(xì)胞分裂完成后只產(chǎn)生2種基因型的精子D．A、a和D、d基因的遺傳遵循自由組合定律√C

[分析題圖可知，該個(gè)體的基因型為AaBbDd，A正確；題圖中同源染色體正在聯(lián)會(huì)，且下方的一對(duì)同源染色體正在發(fā)生染色體片段的互換，可判定該細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂，B正確；題圖中細(xì)胞發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體之間片段的互換，由此可知該細(xì)胞分裂完成后可以產(chǎn)生4種基因型的配子，C錯(cuò)誤；A、a和D、d基因位于非同源染色體上，因此它們的遺傳遵循自由組合定律，D正確。]2．下圖為某高等動(dòng)物的一組細(xì)胞分裂圖像，下列敘述不正確的是(

)A．細(xì)胞①與細(xì)胞②中的染色體數(shù)目相同、核DNA分子數(shù)目不同B．細(xì)胞③中發(fā)生了等位基因的分離C．細(xì)胞④出現(xiàn)的原因，可能是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生了染色體互換D．細(xì)胞①②③④中均存在同源染色體√D

[細(xì)胞①與細(xì)胞②中的染色體數(shù)目相同，而核DNA分子數(shù)前者是后者的一半，A正確；細(xì)胞③處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，發(fā)生了等位基因的分離，B正確；細(xì)胞④處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，分離的姐妹染色單體上出現(xiàn)了等位基因A與a，則可能是發(fā)生了基因突變，也可能是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生了染色體互換，C正確；細(xì)胞④處于減數(shù)分裂Ⅱ，沒有同源染色體，D錯(cuò)誤。]3．(2023·浙江6月選考)某動(dòng)物(2n＝4)的基因型為AaXBY，其精巢中兩個(gè)細(xì)胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個(gè)細(xì)胞處于有絲分裂某時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．甲細(xì)胞處于有絲分裂中期、乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B．甲細(xì)胞中每個(gè)染色體組的DNA分子數(shù)與乙細(xì)胞的相同C．若甲細(xì)胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細(xì)胞D．形成乙細(xì)胞過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異√B

[甲細(xì)胞含有同源染色體，且著絲粒整齊地排列在赤道板上，為有絲分裂中期，乙細(xì)胞不含有同源染色體，著絲粒分裂，為減數(shù)分裂Ⅱ后期，A正確；甲細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4個(gè)DNA分子，乙細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有2個(gè)DNA分子，B錯(cuò)誤；甲細(xì)胞分裂后產(chǎn)生AAXBY、AaXBY兩種基因型的子細(xì)胞，C正確；形成乙細(xì)胞的過程中發(fā)生了A基因所在的常染色體和Y染色體的自由組合，發(fā)生了基因重組，同時(shí)a基因所在的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Y染色體上，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異，D正確。]提升點(diǎn)2減數(shù)分裂與染色體變異的有關(guān)分析1．減數(shù)分裂異常導(dǎo)致配子種類變化的規(guī)律在減數(shù)分裂過程中，某些原因也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異的配子，通過配子可將這些變異傳遞給下一代?，F(xiàn)分析如下：如果減數(shù)分裂Ⅰ異常，則所形成的配子全部異常；如果減數(shù)分裂Ⅰ正常、減數(shù)分裂Ⅱ中的一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的異常；如果減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ均異常，則所形成的配子全部異常。如下圖所示。2.XXY與XYY異常個(gè)體成因分析(1)(2)XYY成因：父方減數(shù)分裂Ⅱ異常，即減數(shù)分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體進(jìn)入同一精細(xì)胞。1．(2024·廣東卷)克氏綜合征是一種性染色體異常疾病。某克氏綜合征患兒及其父母的性染色體組成見圖。Xg1和Xg2為X染色體上的等位基因。導(dǎo)致該患兒染色體異常最可能的原因是(

)A．精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ性染色體不分離B．精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ性染色體不分離C．卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ性染色體不分離D．卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ性染色體不分離A

[由題圖可知，父親的基因型是XXg1Y，母親的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父親產(chǎn)生的異常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期沒有分離，A正確。]√2．科學(xué)家通過染色體移接技術(shù)，將果蠅的2號(hào)染色體的一部分移接到3號(hào)染色體上。含有兩條2號(hào)染色體缺失的個(gè)體不能存活，其余個(gè)體均能存活且不影響繁殖力。相關(guān)染色體組成如圖所示的兩個(gè)親本雜交得F1，F(xiàn)1雌雄個(gè)體相互交配得F2。A(卷翅)對(duì)a(正常翅)完全顯性，B(裂翅)對(duì)b(非裂翅)完全顯性，不考慮染色體互換以及基因突變等變異類型。下列說法正確的是(

)A．F2中卷翅裂翅的個(gè)體約為3/4B．F1中卷翅裂翅的個(gè)體約為1/4C．F1中雄性個(gè)體能產(chǎn)生5種配子D．親本中雄性個(gè)體能產(chǎn)生5種配子√A

[題圖中親本果蠅母本的基因型為AABB，父本的基因型為AAbb，關(guān)于卷翅性狀，F(xiàn)1的基因型為AA、AAA、AAO和AO(O表示缺失的2號(hào)染色體)，由于含有兩條2號(hào)染色體缺失的個(gè)體不能存活，因此F2中全表現(xiàn)為卷翅，關(guān)于裂翅性狀，F(xiàn)1的基因型為BAb和Bb，二者的比例為1∶1，自由交配會(huì)產(chǎn)生3/4的裂翅個(gè)體，綜合分析可知，F(xiàn)2中卷翅裂翅的個(gè)體約為3/4，A正確；題圖中親本的基因型為AABB和AAbb，二者雜交產(chǎn)生的F1個(gè)體的基因型和表型為AABAb(卷翅裂翅)、AABb(卷翅裂翅)、AOBAb(卷翅裂翅)、AOBb(卷翅裂翅)，均表現(xiàn)為卷翅裂翅，B錯(cuò)誤；F1個(gè)體的基因型為AABAb、AABb、AOBAb、AOBb，該群體能產(chǎn)生的配子類型有AB、AAb、Ab、OB、Ob、OAb，共6種，C錯(cuò)誤；親本中雄性個(gè)體能產(chǎn)生4種配子，分別為AAb、Ab、OAb、Ob，D錯(cuò)誤。]3．一個(gè)基因型為AaXBY的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．基因組成為AAXBXB時(shí)細(xì)胞可能處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B．若產(chǎn)生4種精子則可能是減數(shù)分裂Ⅰ后期基因自由組合的結(jié)果C．處于減數(shù)分裂Ⅰ后期和處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞中染色體組數(shù)相同D．若產(chǎn)生了一個(gè)基因組成為AaXB的精子，則同時(shí)產(chǎn)生的另外三個(gè)精子為AaXB、Y、Y√B

[一個(gè)基因型為AaXBY的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離可產(chǎn)生基因組成為AAXBXB和aaYY的次級(jí)精母細(xì)胞，故基因組成為AAXBXB時(shí)細(xì)胞可能處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，A正確；一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ后期基因自由組合，最終會(huì)產(chǎn)生4個(gè)兩兩相同的精子，如果4個(gè)精子互不相同，應(yīng)該是在減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生互換的結(jié)果，B錯(cuò)誤；減數(shù)分裂Ⅰ后期著絲粒不分裂，染色體組數(shù)為2，減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束后，染色體組數(shù)減半，減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，染色體組數(shù)加倍為2，C正確；若產(chǎn)生了一個(gè)基因組成為AaXB的精子，可推測(cè)減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離產(chǎn)生了基因組成為AAaaXBXB和YY的次級(jí)精母細(xì)胞，進(jìn)而產(chǎn)生4個(gè)基因組成為AaXB、AaXB、Y、Y的精子，D正確。]4．家蠶的性別決定方式為ZW型，i1、i2是Z染色體上的隱性致死基因，W染色體上無對(duì)應(yīng)的等位基因。雄蠶生長(zhǎng)期短、消耗的桑葉少、出絲率高且品質(zhì)好?？蒲腥藛T利用如圖(圖中“＋”代表正常基因)原理，培育出只產(chǎn)雄蠶的平衡致死雄蠶(戊)。下列敘述正確的是(

)A．雌蠶次級(jí)卵母細(xì)胞含有0或1條W染色體B．圖中的變異類型有基因重組和基因突變C．戊與野生型蠶雜交，后代只有雄蠶存活D．乙、丁分別和丙雜交，后代的表型與比例相同√C

[雌蠶減數(shù)分裂Ⅱ后期可能有2條W染色體，A錯(cuò)誤；據(jù)題圖可知，家蠶甲是由染色體片段的移接導(dǎo)致的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，B錯(cuò)誤；戊(Zi1＋Z＋i2)與野生型(Z＋＋W)雜交，后代有Zi1＋Z＋＋、Z＋i2Z＋＋、Zi1＋W、Z＋i2W，雌性全部死亡，只有雄蠶存活，C正確；乙(Zi1＋Z＋＋)與丙(Zi1＋W＋＋)雜交，后代為Zi1＋W＋＋∶Zi1＋Z＋＋∶Z＋＋W＋＋＝1∶1∶1，丁(Z＋i2Z＋＋)與丙雜交，后代為Zi1＋Z＋i2∶Zi1＋Z＋＋∶Z＋i2W＋＋∶Z＋＋W＋＋＝1∶1∶1∶1，D錯(cuò)誤。]5．雌貓?jiān)谂咛グl(fā)育早期，胚胎細(xì)胞中的1條X染色體會(huì)隨機(jī)失活，形成巴氏小體，只有1條X染色體保留活性。巴氏小體在減數(shù)分裂過程中重新激活。某種貓的毛色是由一對(duì)等位基因XO(黃色)和XB(黑色)控制，由于X染色體的隨機(jī)失活，基因型為XBXO的個(gè)體表型為黑黃相間(玳瑁貓)。(1)基因型為XBXO的雌貓?jiān)诎l(fā)育早期，如果某胚胎細(xì)胞中攜帶XB基因的X染色體失活，則由該細(xì)胞通過__________分裂和分化而形成的皮膚上會(huì)長(zhǎng)出____________色體毛；同理，如果某細(xì)胞中攜帶XO基因的X染色體失活，則相應(yīng)的皮膚上會(huì)長(zhǎng)出__________色體毛，因此呈現(xiàn)黑黃相間。

(2)黃色雌貓和黑色雄貓交配，正常情況下后代的表型有________________。

(3)若上述黃色雌貓和黑色雄貓交配所生的后代中出現(xiàn)一只玳瑁雄貓，其形成原因是在減數(shù)分裂Ⅰ的__________期，________________________________________________，然后該精子與正常的含XO基因的卵細(xì)胞結(jié)合。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，X染色體失活的分子機(jī)制如圖。當(dāng)某條X染色體失活中心上的Xist基因轉(zhuǎn)錄出XistRNA后，該分子能起到_______________________________________________________________________的作用，使該X染色體失活。Tsix基因是Xist基因的反義基因(其模板鏈位于Xist基因的非模板鏈上)，該基因轉(zhuǎn)錄得到的TsixRNA通過__________________________，可阻止XistRNA發(fā)揮作用，使表達(dá)該基因的X染色體保持活性。

(5)人類同樣具有上述X染色體失活的分子機(jī)制，科學(xué)家希望能將該機(jī)制應(yīng)用于21三體綜合征的治療研究，簡(jiǎn)述其研究設(shè)想：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)分析題干，胚胎細(xì)胞非生殖細(xì)胞，其進(jìn)行的是有絲分裂，由于該細(xì)胞攜帶XB基因的X染色體失活，意味著XO染色體能正常表達(dá)，故由該細(xì)胞有絲分裂和分化而形成的皮膚上會(huì)長(zhǎng)黃色(XO表達(dá)的顏色)體毛；同理，如果某細(xì)胞中攜帶XO基因的X染色體失活，則相應(yīng)的皮膚上會(huì)長(zhǎng)出黑色體毛(XB表達(dá)的顏色)。(2)據(jù)題意，黃色雌貓的基因型為XOXO，黑色雄貓的基因型為XBY，二者雜交得到的子代基因型及表型為XBXO(玳瑁雌貓)、XOY(黃色雄貓)，即子代會(huì)出現(xiàn)兩種表型。(3)若上述黃色雌貓和黑色雄貓交配所生的后代中出現(xiàn)一只玳瑁雄貓，該玳瑁雄貓的基因型為XOXBY，即該現(xiàn)象是雄貓產(chǎn)生了異常的XBY配子所致，XB和Y為同源染色體，減數(shù)分裂Ⅰ