D.正进行DNA分子的复制和蛋白质的合成 【答案】B
【解析】该细胞处于减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列在细胞中央而不是姐妹染色单体排列在细胞中央,DNA分子的复制和蛋白质的合成是在间期完成的而不是减数第一次分裂中期;从图中可看出左边的一对同源染色体的非姐妹染色单体间有交叉互换,发生了基因重组而不是染色体结构变异。
【总结升华】解答本题易在A、B选项间徘徊,要注意同源染色体中发生的交叉互换是基因重组而非染色体结构变异,而两条非同源染色体间交换部分片段(易位)才属于染色体结构变异。
举一反三:
【变式1】下图为某二倍体动物细胞分裂示意图,它不能反映在此细胞形成过程中
A.发生了基因突变 B.发生了基因的重新组合 C.发生了同源染色体分离 D.未发生同源染色体联会 【答案】D
【解析】该细胞处于减数第二次分裂后期,必然已发生了同源染色体的联会和分离,所以C项正确,D项错误;左边的两条姐妹染色单体上有不同的基因B、b,可能是因为发生了基因突变,也可能是因为在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换(基因重组),所以A、B均正确。
例3.色觉正常的父母生了一个患红绿色盲的儿子,其染色体组成为44+XXY,出现此现象的原因可能是( )
A.父方减数第一次分裂时同源染色体没有分离 B.父方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离 C.母方减数第一次分裂时同源染色体没有分离 D.母方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离 【答案】D 【解析】
父母色觉均正常,却生有一个患色盲的儿子,父亲的基因型应为XY,母亲的基因型应为XX; 据题可知色盲儿子的基因型为XXY,父亲没有b基因,则父亲为其提供了含Y的正常精子,母亲为其则提供了含有XX的异常卵细胞;
若母方减数第一次分裂时同源染色体没有分离,将产生异常的含XX的卵细胞,若母方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离,则会产生异常的含XX的卵细胞,所以出现题中色盲男孩的原因是母方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离。
【总结升华】此题为考查减数分裂与染色体变异关系的经典题型,需仔细分析。 类型二、细胞分裂与遗传的关系
bb
Bb
bb
bb
B
Bb
例4. 一个基因型为AaBb的个体,两对基因位于一对染色体,但在形成配子时非姐妹染色单体之间发生了交换,基因从而发生了交换,那么,这两对等位基因的分离发生于( )
A.第一次分裂中 B.第二次分裂中
C.减数第一次分裂和减数第二次分裂 D.减数第一次分裂或减数第二次分裂 【答案】B
【解析】“形成配子时非姐妹染色单体之间发生了交换”即同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,两条姐妹染色单体上会出现不同的基因(等位基因),如下图细胞中左边的一对同源染色体:
红圈表示发生交叉互换的部位,在该部位处会发现与另一条姐妹染色单体不同的基因
右边的一对同源染色体未发生交叉互换,两条姐妹染色单体完全相同
如果不发生交叉互换,则等位基因的分离只发生于减数第一次分裂后期同源染色体分离时,但若发生交叉互换,则在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开时,也会发生等位基因的分离。
【总结升华】解答此题时,要非常清楚 “基因和染色体的关系”及“减数分裂过程中随着染色体的行为变化基因如何变化” 这些知识点。
举一反三:
【变式1】对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,B、b都被标记为绿色,在光学显微镜下观察处于四分体时期的细胞,下列有关推测合理的是( )
A.若这2对基因位于1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点 B.若这2对基因位于1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点 C.若这2对基因位于2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点 D.若这2对基因位于2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点 【答案】B