提升点1 减数分裂与基因突变和基因重组
1．等位基因出现的原因
(1)图甲细胞分裂方式为有丝分裂，其A、a出现的原因一定为基因突变。
(2)图乙细胞的分裂方式为减数分裂：
①若该生物基因型为AA，则该变异类型发生在DNA复制时，变异类型为基因突变。
②若该生物的基因型为Aa，则该变异最可能发生在减数分裂Ⅰ，变异类型为基因重组。
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。
1．(2023·湖南卷)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
2．(2020·北京卷)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是 ( )
A．该个体的基因型为AaBbDd
B．该细胞正在进行减数分裂
C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
提升点2 减数分裂与染色体变异的关系
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。
1．(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
2．(2022·重庆卷)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24
B．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23
C．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
1 / 4素养加强集训(三) 细胞分裂与可遗传变异
(建议用时：30分钟；本套共10小题，共30分。第1～9小题，每小题2分；第10小题12分。)
1．(2023·江苏盐城二模)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·福建厦门一中检测)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如右，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生互换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
3．(2024·广东四校联考)某二倍体哺乳动物(2n＝6)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右。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．该动物体细胞最多有6个染色体组，12条染色体
C．该动物体内基因a与a都在减数分裂Ⅱ时分离
D．该细胞分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
4．(2023·浙江6月卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
5．(2024·山东菏泽期中)某生物精原细胞分裂过程中出现了如下情况，下列分析正确的是( )
A．图1细胞为次级精母细胞，形成过程中可发生基因重组和染色体变异
B．图2细胞中a基因一定是由突变产生的
C．图3细胞中有2个染色体组，同时出现A、a是基因突变或染色体互换的结果
D．该生物体的基因型一定为AaBb
6．(2024·衡水中学检测)一个基因型为AaXbY的精原细胞减数分裂产生了三种基因型的精细胞，分别是aY、AXbXb、A。下列叙述错误的是( )
A．减数分裂Ⅰ过程中发生了基因重组
B．初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY
C．三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅰ发生异常
D．基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞
7．(2023·山东卷)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ee
C．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
8．(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为( )
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
9．(不定项)(2024·衡水中学检测)若某二倍体高等动物(2n＝4)，一个基因型为AABbCc的精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后，再减数分裂形成如图所示的1个细胞，图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异，下列叙述正确的是( )
A．该细胞的核DNA分子数为8个，含有4个染色体组
B．该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
C．形成该细胞的过程发生了基因突变和染色体结构变异
D．该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac两种
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
10．(12分)二倍体酵母菌在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代；营养条件差时，会通过减数分裂产生孢子，在合适条件下经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。
(1)减数分裂某时期，在电子显微镜下可观察到有些蛋白质(简称S蛋白)连接同源染色体形成联会复合体(简称SC)。联会复合体形成时期最可能是____________________，每个联会复合体含有______个核DNA分子。
(2)某实验室发现一种缺失X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行相关研究，结果如上图。其中，左侧为野生型酵母菌产生孢子的过程，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常孢子的过程。据图分析：
①突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体行为变化特征分别是__________________________________、__________________________。观察发现突变体酵母菌产生的孢子中约20%染色体数目异常，据此推测______%的亲代酵母菌减数分裂发生异常。
②结合S蛋白含量分析，在减数分裂过程中，突变体酵母菌产生染色体数目异常孢子的原因是_________________________________________________________。
综合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③为验证上述推测，科研人员将X基因转入__________(填“突变体”或“野生型”)酵母菌中并使其发挥作用，最后通过观察孢子中染色体数目或检测______________以达到实验目的。
1 / 5提升点1 减数分裂与基因突变和基因重组
1．等位基因出现的原因
(1)图甲细胞分裂方式为有丝分裂，其A、a出现的原因一定为基因突变。
(2)图乙细胞的分裂方式为减数分裂：
①若该生物基因型为AA，则该变异类型发生在DNA复制时，变异类型为基因突变。
②若该生物的基因型为Aa，则该变异最可能发生在减数分裂Ⅰ，变异类型为基因重组。
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。
1．(2023·湖南卷)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
B [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染色体片段交换，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后期性染色体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，不会生育出患该病的男孩，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．(2020·北京卷)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A．该个体的基因型为AaBbDd
B．该细胞正在进行减数分裂
C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
C [分析题图可知，该个体的基因型为AaBbDd，A正确；图中同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体正在发生染色体片段的互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，B正确；图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的互换，由此可知，该细胞分裂完成后可以产生4种基因型的配子，C错误；A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此它们的遗传遵循自由组合定律，D正确。]
提升点2 减数分裂与染色体变异的关系
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。
1．(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
D [患儿含有来自母亲的A2、A3，如果发生互换，A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常，A正确；考虑同源染色体互换，也可能是非姐妹染色单体发生互换，卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常，B正确；不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常，C正确；不考虑同源染色体互换，患儿同时含有A2、A3基因，不可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常，D错误。]
2．(2022·重庆卷)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24
B．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23
C．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
D [若在减数分裂Ⅰ后期时，某对同源染色体没有分离，第一极体有24条染色体，次级卵母细胞有22条染色体，则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22，A错误；人类的染色体2N＝46，若第一极体的染色体数目为23，则次级卵母细胞染色体数目一定是23，如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时任意一条染色体的姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极，则卵细胞染色体数目可能为22或24，B错误；若减数分裂正常，由于之前的互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因，故第二极体X染色体有1个a基因，卵细胞中也可能是X染色体上有1个A基因，则所生男孩可能不患病，C错误；若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中有两个a基因，卵细胞中也会携带a基因，则所生男孩一定患病，D正确。]
素养加强集训(三) 细胞分裂与可遗传变异
1．(2023·江苏盐城二模)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
A [由图可知，该细胞两对等位基因发生连锁，正常情况下可产生MN和mn的配子。若发生互换的位点为N，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmNn，卵细胞为mn，则极体为mN；若发生互换的位点为M，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为Mmnn，卵细胞为mn，则极体为Mn；若发生互换的位点不是M和N，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmnn，卵细胞为mn，则极体为mn。综上所述，B、C、D不符合题意，A符合题意。]
2．(2024·福建厦门一中检测)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如右，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生互换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
B [该细胞正在发生互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以互换是精子多样性形成的原因之一，A正确；图中非姐妹染色单体发生互换，基因A和基因b，基因a和基因B发生了重组，B错误；由于发生互换，等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C正确；该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D正确。]
3．(2024·广东四校联考)某二倍体哺乳动物(2n＝6)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右。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．该动物体细胞最多有6个染色体组，12条染色体
C．该动物体内基因a与a都在减数分裂Ⅱ时分离
D．该细胞分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
A [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基因的片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构变异，另外一条染色体上B变成了b，发生了基因突变，A正确；图示细胞中有6条染色体，处于减数分裂Ⅰ后期，说明图示该动物体细胞中有6条染色体，在有丝分裂后期最多有12条染色体，4个染色体组，B错误；该动物体内基因a与a在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期发生分离，C错误；结合图示可知，该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、abXA、AbY、bY或abX、aBXA、AbY、bY，D错误。]
4．(2023·浙江6月卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
B [甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐地排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数分裂Ⅱ后期，A正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，B错误；甲细胞分裂后产生AAXBY、AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的自由组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。]
5．(2024·山东菏泽期中)某生物精原细胞分裂过程中出现了如下情况，下列分析正确的是( )
A．图1细胞为次级精母细胞，形成过程中可发生基因重组和染色体变异
B．图2细胞中a基因一定是由突变产生的
C．图3细胞中有2个染色体组，同时出现A、a是基因突变或染色体互换的结果
D．该生物体的基因型一定为AaBb
A [图1细胞中无同源染色体，着丝粒断裂，处于减数分裂Ⅱ后期，为次级精母细胞，根据图3可知该生物的体细胞内含有4条染色体，减数分裂Ⅱ后期，细胞内应含有4条染色体，而图示含有6条染色体，说明在减数分裂Ⅰ后期，一对同源染色体没有分离，且姐妹染色体上出现了A和a基因，可能是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生过互换导致的基因重组，A正确；图2细胞含有同源染色体，着丝粒断裂，为有丝分裂后期，姐妹染色单体上的等位基因只能是基因突变产生的，但不能确定是A突变形成了a，B错误；图3细胞不含同源染色体，细胞内含有1个染色体组，C错误；由于不能确定姐妹染色单体上等位基因的来源，故根据图示不能确定该生物体的基因型一定为AaBb，也可能是aaBb或AABb，D错误。]
6．(2024·衡水中学检测)一个基因型为AaXbY的精原细胞减数分裂产生了三种基因型的精细胞，分别是aY、AXbXb、A。下列叙述错误的是( )
A．减数分裂Ⅰ过程中发生了基因重组
B．初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY
C．三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅰ发生异常
D．基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞
C [减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分开，非同源染色体自由组合时发生了基因重组，A正确；一个基因型为AaXbY的精原细胞经复制后，形成的初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY，B正确；由分析可知，Xb与Xb是复制形成的，由姐妹染色单体分开形成的，由异常精子细胞中的染色体组成可知，Xb与Xb所在的姐妹染色单体分开后移向同一极，因此三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅱ后期发生异常，C错误；由分析可知，基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞，D正确。]
7．(2023·山东卷)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ee
C．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
C [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、O(表示没有相应的基因)，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能是Ee，故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O，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、O，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，第一极体产生的两个第二极体为e、e或ee、O，最多有3种可能，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或Ee，第一极体为EE或ee或Ee，又一个第二极体为E，该第二极体来自第一极体，故第一极体只能是EE或Ee，2种可能，D错误。]
8．(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为( )
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
B [假设1号染色体的2条非姐妹染色单体发生一次A2与a2基因的互换。若以机制①进行繁殖，可产生基因型为A1a2和a1A2的配子，配子中染色体复制一次，可以得到基因组成为A1a2A1a2和a1A2a1A2的个体，①符合题意。若以机制②进行繁殖，产生的次级精(卵)母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1A2a1a2，若减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则形成的个体的基因组成为A1A2A1a2、a1A2a1a2，②不符合题意。若以机制③进行繁殖，则产生的次级精(卵)母细胞的基因组成可能为A1A2A1a2、a1a2a1A2，减数分裂Ⅱ每个四分体形成的4条染色体的基因组成分别为A1A2、A1a2、a1a2、a1A2，任意2条进入1个子细胞，可以得到基因组成为A1A2a1a2、A1a2a1A2等的个体，③符合题意。]
9．(不定项)(2024·衡水中学检测)若某二倍体高等动物(2n＝4)，一个基因型为AABbCc的精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后，再减数分裂形成如图所示的1个细胞，图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异，下列叙述正确的是( )
A．该细胞的核DNA分子数为8个，含有4个染色体组
B．该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
C．形成该细胞的过程发生了基因突变和染色体结构变异
D．该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac两种
BC [据图可知，该细胞中有4条染色体，处于减数分裂Ⅰ后期，有8个核DNA分子，含有2个染色体组，A错误；一个精原细胞(DNA 被32P 全部标记)在不含32P 的培养液中经一次有丝分裂后，再减数分裂，所以DNA复制两次，根据DNA半保留复制的特点，减数分裂染色体复制后有一半染色单体被标记，图示细胞由于发生了易位，不清楚交换片段的DNA标记情况，所以该细胞的核 DNA 分子含 32P 的有 4 个或 5 个，B正确；该细胞中的两条非同源染色体之间发生了交换，属于染色体变异中的易位，以及A突变为a，属于基因突变，C正确；分析题图可知，减数分裂Ⅰ结束后，产生了两个次级精母细胞基因型为AAccab和abCCBB，再经过减数分裂Ⅱ，产生的精子基因型为Aca、Acb、aCB、bCB，D错误。]
10．(12分)二倍体酵母菌在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代；营养条件差时，会通过减数分裂产生孢子，在合适条件下经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。
(1)减数分裂某时期，在电子显微镜下可观察到有些蛋白质(简称S蛋白)连接同源染色体形成联会复合体(简称SC)。联会复合体形成时期最可能是__________________，每个联会复合体含有______个核DNA分子。
(2)某实验室发现一种缺失X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行相关研究，结果如上图。其中，左侧为野生型酵母菌产生孢子的过程，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常孢子的过程。据图分析：
①突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体行为变化特征分别是_______________________、________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
观察发现突变体酵母菌产生的孢子中约20%染色体数目异常，据此推测______%的亲代酵母菌减数分裂发生异常。
②结合S蛋白含量分析，在减数分裂过程中，突变体酵母菌产生染色体数目异常孢子的原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
综合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是_______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③为验证上述推测，科研人员将X基因转入__________(填“突变体”或“野生型”)酵母菌中并使其发挥作用，最后通过观察孢子中染色体数目或检测______________以达到实验目的。
[答案] (除标注外，每空1分，共12分)(1)减数分裂Ⅰ前期 4 (2)同源染色体未分离，而移向同一极 染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体形成的子染色体分别移向两极(2分) 20 在减数分裂Ⅰ时期S蛋白降解慢(或未完全降解)(2分) 促进S蛋白降解，便于同源染色体联会后分离(2分) 突变体 孢子的活力
(教师用书独具)
1．(2021·河北卷)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减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B．②经减数分裂形成的配子有一半正常
C．③减数第一次分裂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和②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
C [①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞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，最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR，其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR，刚好占一半，B正确；③细胞减数第一次分裂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，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。]
2．(不定项)(2023·浙江1月卷改编)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述不正确的是( )
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
ABC [由图可知，甲时期为减数分裂Ⅱ前期或中期，此时同源染色体已经分离到不同的细胞中，细胞中已经没有同源染色体，A错误；乙时期为减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中也无同源染色体，即不可能同时有X和Y染色体，而是有2条X或2条Y染色体，B错误；乙细胞着丝粒已经分开，无染色单体，C错误；因A和a发生了互换，减数分裂产生的4个精细胞的基因型为：AXD、aXD、AY、aY，D正确。]
14 / 14
