高考生物二轮复习之减数分裂异常情况

易错归因

对减数分裂过程中出现的基因突变、基因重组中互换和染色体变异引起减数分裂异常的情况不能进行正确的分析。

典型易错题

例1（2022·河北衡水中学模拟预测）下列对应关系错误的一组是（       ）

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【解析】基因型为AAX^HY的个体中某细胞产生基因型为AAX^H、AAX^H、Y、Y的配子的原因是减数第一次分裂时A基因所在的同源染色体未分离，属于染色体变异中的数目变异，A正确；基因型为AaBb的个体中某细胞产生基因型为Ab、ab、aB、aB的配子，说明是一个A基因突变为a基因，基因突变可以发生在减数第一次分裂前的间期DNA复制时，B正确；正常情况下，一个基因型为DdTt的精原细胞只能产生两种类型的精子，现在产生了四种类型的精子，说明发生了互换（发生在减数第一次分裂前期，属于基因重组），C正确；双亲基因型为X^BX^b、X^BY，产生的后代基因型为X^BX^BY，可能是由于母本减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后，移向了同一极，形成了X^BX^B的卵细胞，也可能是由于父本减数第一次分裂时同源染色体未分离，形成了X^BY的精子，两种变异都属于染色体数目变异，不可能是由于父本减数第二次分裂异常，D错误。故选D。

解题技巧

1．减数分裂与基因突变

在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如果复制出现差错，则会引起基因突变，此时可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。如图所示：

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，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互换导致基因重组。

3．减数分裂与染色体变异

（1）图像分析

如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂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：

（2）减数分裂异常和配子基因型的关系

同类题练习

1．（2022·辽宁沈阳·三模）“13号三体综合征”患者的第13号染色体比正常人多一条，这可能与亲本减数分裂异常有关。下列减数分裂染色体变化的模型中，不能解释该病成因的是（       ）

答案：D 【解析】13三体综合征，是常染色体多了1条，即由多了1条13号染色体的配子（精子或卵细胞）与正常配子结合形成的。而多了1条13号染色体的配子原因是在减数第一次分裂后期该对同源染色体没有分离（如图A可形成多一条13号染色体的精子、图C可形成多一条13号染色体的卵细胞）或减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的子染色体移向了细胞的同一极（如图B为次级精母细胞时，可形成多一条13号染色体的精子），次级卵母细胞形成卵细胞时细胞质不均等分裂，形成的个体较大的为卵细胞，D图中形成的多一条染色体的细胞为极体，形成的卵细胞少一条染色体，不能与正常精子结合形成13号三体综合征，D符合题意，ABC不符合题意。故选D。

3．（2022·山东·高考真题）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

答案：A 【解析】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。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。故选A。

4．（2022·湖北·恩施土家族苗族高中二模）某二倍体高等动物基因型为AaX^BY，其体内某细胞进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知分裂过程中仅发生一次异常，且不考虑互换。下列叙述正确的是（       ）

A．该异常为染色体数目变异，发生于减数第二次分裂后期

B．这8个子细胞均可成为配子，呈现出4种或5种染色体组成类型

C．该细胞为初级精母细胞，分裂过程中发生了基因重组

D．图中子细胞2与正常配子受精，发育得到的个体为三体

答案：B 【解析】该异常染色体可能发生于减数第一次分裂后期，减数第一次分裂后期由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a的两个同源染色体一起去了同一个细胞，最后子细胞2没有含有A或a的染色体，所以不一定只发生于减数第二次分裂后期，A错误；如果该异常发生在MⅠ后期，则有4种染色体组成类型，例如Y同A、a去到同一个次级精母细胞，则产生AaY和X^B两种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共4种；如果该异常发生在MⅡ后期，例如AY的次级精母细胞减数第二次分裂后期异常，则产生AAY、Y、aX^B三种染色体组成类型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生两种染色体组成类型的配子，共5种，B正确；该细胞已经没有同源染色体了，初级精母细胞还有同源染色体，C错误；三体就是指某一对同源染色体多了一条，而图中子细胞2与正常配子受精形成的受精卵是某一对同源染色体少一条，不是三体，D错误。故选B。

5．（2022·湖南·雅礼中学一模）下图是基因型为AaBbDd的某雄性动物睾丸中的四个精细胞，图②为正常精细胞，其他三个为异常精细胞，下列有关分析正确的是（       ）

A．配子①的出现是基因重组所致

B．产生配子时A、a与B、b这两对等位基因遵循自由组合定律

C．配子③、④产生过程中都发生了染色体结构变异

D．①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生

答案：D 【解析】根据四个精细胞可知，三对等位基因在2对同源染色体上，A、b基因在同一条染色体上，a、B基因在另一条与之同源的染色体上，而D、d基因位于另一对同源染色体上，配子①上b基因所在片段与d基因所在片段结合，发生过非同源染色体片段互换（A基因所在染色体片段与d基因所在染色体片段互换），属于染色体结构变异，而不是基因重组，A错误；a与B、b两对基因位于一对同源染色体上，在产生配子过程中，遵循分离定律，不遵循自由组合定律，B错误；正常情况下，a与B基因在一条染色体上，而配子③显示a基因所在的染色体上缺少了B基因，故属于染色体结构变异中的缺失，正常情况下，A与b基因在同一条染色体上，而配子④中，可能发生了A基因所在片段与B基因所在片段结合，说明发生了同源染色体的非姐妹染色单体的互换，属于基因重组，而不是染色体结构变异，C错误；从图中基因及染色体的关系来看，A、b基因在同一条染色体上，a、B基因在另一条与之同源的染色体上，而D、d基因位于另一对同源染色体上，①②③④可能来自同一个精原细胞，D正确。故选D。

10．（2021·湖南娄底·模拟预测）人类的X和Y染色体上均有与性别决定有关的基因，如SRY基因是Y染色体上编码睾丸决定因子的基因，该基因可通过引导原始性腺细胞发育成睾丸从而决定男性性别。现有一对夫妇，妻子患红绿色盲（X^bX^b），丈夫正常，该夫妇生了一个色觉正常的男孩（睾丸等男性特征正常）。已知没有X染色体的胚胎不能发育，不考虑基因突变，回答下列问题：

（1）该男孩色觉正常的原因可能有3种情况：

情况一：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，________________________________，与卵细胞结合后形成了X^BX^bY的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。

情况二：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，________________________________，与卵细胞结合后形成了X^BX^b的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。

情况三：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，________________________________，与卵细胞结合后形成了X^bY^B的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。

（2）为确定是第（1）题中的哪种情况，可取该男孩分裂期细胞，制成临时装片，统计有丝分裂中期染色体的数目。若为情况一，则染色体数目为_____________条。

（3）若妻子再次怀孕，则可通过__________________________（至少答2点）手段确定胎儿是否患红绿色盲。

答案：（1）产生了一个含X^BY的精子     （Y染色体与X染色体交换片段，）产生了一个性染色体是X但含SRY基因的精子     （Y染色体与X染色体交换片段，）产生了一个性染色体是Y但含B基因的精子

（2）47 羊水检查、孕妇血细胞检查、基因诊断等

【解析】（1）一对夫妇，妻子患色盲（X^bX^b），丈夫正常，该夫妇生了一个色觉正常的男孩（睾丸等男性特征正常），可知该男孩应具备B基因、Y染色体或SRY基因，则可能的原因有：情况一：父方减数分裂异常，一个精原细胞减数分裂时产生了一个含X^BY的精子，与卵细胞结合后形成了X^BX^bY的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩；情况二：父方减数分裂时，一个初级精母细胞的Y染色体与X染色体交换片段，产生了一个性染色体是X但含SRY基因的精子，与卵细胞结合后形成了X^bX^B的受精卵，由于X染色体上含有SRY基因，进而发育成不患色盲的男孩；情况三：父方减数分裂时，一个初级精母细胞的Y染色体与X染色体交换片段，产生了一个性染色体是Y但含B基因的精子，与卵细胞结合后形成了X^bY^B的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。

（2）为确定是哪种原因，可取该男孩分裂期细胞，制成临时装片，统计有丝分裂中期染色体的数目。若染色体数目为47条，则该男孩性染色体组成为XXY（情况一）；若染色体数目为46条，则该男孩性染色体组成为XX或XY（情况二、三）。

（3）产前诊断是指在胎儿出生前，医生通过羊水检查、孕妇血细胞检查、基因诊断等检测手段进行染色体分析，对胎儿进行基因检测，确定胎儿是否患红绿色盲，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。