专题研究4 减数分裂过程中的可遗传变异
类型一 减数分裂与基因突变
在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则可能会引起基因突变，可能导致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。
笔记：基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传
[应用1](2025·广东深圳模拟)某果蝇(2n＝8)的基因型为AaBbRrXTY，四对等位基因分别位于四对同源染色体上。该果蝇的一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞，其中甲的基因组成为AABRXT，不考虑互换，且分裂过程中只发生了一次异常。下列判断正确的是( C )
A.乙、丙、丁细胞均含4条染色体
B.产生甲的原因可能是基因突变
C.乙的基因组成可能是abrY或BRXT
D.减数第二次分裂后期细胞中含8条或9条染色体
解析：一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个子细胞，其中甲的基因组成为AABRXT，该细胞AA没有分离，说明减数第二次分裂时，着丝粒分裂后形成的两个子染色体没有分开，该细胞含有5条染色体，因此，随细胞甲产生的子细胞中只有3条染色体，A错误；由于分裂过程中只发生了一次异常，所以产生甲的原因不可能是基因突变，B错误；如果乙细胞是随甲细胞产生的子细胞，则基因型为BRXT，如果乙细胞不是随甲细胞产生的子细胞，则基因型为abrY，C正确；减数分裂Ⅱ后期细胞中含8条染色体，D错误。
类型二 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
(1)时期：减数分裂Ⅰ后期。
(2)图示
或
2.同源染色体上非姐妹染色单体互换
(1)时期：减数分裂Ⅰ前期。
(2)图示
[应用2](2025·河北保定调研)下图中甲、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( D )
甲 乙
A.甲图细胞中存在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.甲图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.乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞或极体
D.乙图细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同
解析：该生物的基因型为AaBb，而甲图次级精母细胞含有A和a基因，乙图次级精母细胞含有a和a基因，可见，甲图次级精母细胞中a是A基因突变形成的，A错误；甲图细胞分裂形成的子细胞中只含有一个染色体组，B错误；精原细胞减数分裂不能形成极体，乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞，C错误。
分步推理 找答案：甲图产生的每个子细胞中含两条大小不一的染色体，即含 一个 染色体组，由以上可以推断B 错误 。
类型三 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
(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。
[应用3](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见图。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 )
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
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，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。
分步推理 找答案：分析患儿体细胞中的性染色体可知，患儿有来自父亲的两条性染色体XXg1Y，即父亲减数第一次分裂时两条性染色体 未 分离，由以上可以推断A 正确 。
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第三单元 细胞的生命历程
专题研究4 减数分裂过程中的可遗传变异
类型一 减数分裂与基因突变
在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则可能会引起基因突 变，可能导致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。
笔记：基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中， 一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传
A. 乙、丙、丁细胞均含4条染色体
B. 产生甲的原因可能是基因突变
C. 乙的基因组成可能是abrY或BRXT
D. 减数第二次分裂后期细胞中含8条或9条染色体
C
解析：一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个子细胞，其中甲的基因组成 为AABRXT，该细胞AA没有分离，说明减数第二次分裂时，着丝粒分裂后形成的两个 子染色体没有分开，该细胞含有5条染色体，因此，随细胞甲产生的子细胞中只有3条 染色体，A错误；由于分裂过程中只发生了一次异常，所以产生甲的原因不可能是基 因突变，B错误；如果乙细胞是随甲细胞产生的子细胞，则基因型为BRXT，如果乙细 胞不是随甲细胞产生的子细胞，则基因型为abrY，C正确；减数分裂Ⅱ后期细胞中含8 条染色体，D错误。
类型二 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
(1)时期：减数分裂Ⅰ后期。
(2)图示
或
2. 同源染色体上非姐妹染色单体互换
(1)时期：减数分裂Ⅰ前期。
(2)图示
甲 乙
A. 甲图细胞中存在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. 甲图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. 乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞或极体
D. 乙图细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同
D
解析：该生物的基因型为AaBb，而甲图次级精母细胞含有A和a基因，乙图次级精母 细胞含有a和a基因，可见，甲图次级精母细胞中a是A基因突变形成的，A错误；甲图 细胞分裂形成的子细胞中只含有一个染色体组，B错误；精原细胞减数分裂不能形成 极体，乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞，C错误。
一个
错误
类型三 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
(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。
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，原因是同源染色体在减数 分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。
未
正确
