魏亲访
摘要:减数分裂是遗传规律的物质基础,异常的减数分裂产生的配子种类、特点也像正常的减数分裂一样有规律。减数第一次分裂的实质是同源染色体分离,减数第二次分裂的实质是姐妹染色单体分开,不同的异常原因,产生的子细胞也各有特点。
关键词:减数分裂;异常;特点
细胞增殖是高考中常考内容,特别是减数分裂更是学习中的难点,在高考复习中占有重要地位,因为减数分裂又与有性生殖有关,所以与遗传变异联系也很紧密。在复习中,一个性原细胞正常的减数分裂产生的子细胞、种类、数量等规律比较好掌握,但是如果减数分裂异常时,又呈现出什么规律呢?教学中以图像来总结减数分裂异常时产生子细胞特点的规律,对学生推断异常细胞产生的时期、原因会有帮助。
一、 减数分裂正常情况下产生的子细胞
若体细胞基因型为AaBb(位于两对同源染色体),则正常情况下,一个性原细胞经减数分裂,会产生AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB四个、两种类型正常子细胞,且子细胞中不含等位基因,不含同源染色体,含有一对非等位基因,含有一对非同源染色体。
二、 减数分裂异常时产生的子细胞
减数分裂过程中染色体复制一次,细胞连续分裂两次。减数第一次分裂的实质是同源染色体分离,减数第二次分裂的实质是姐妹染色单体分开,而减数分裂出现异常也常常是因为在减数第一次分裂后期同源染色体未分离或者减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开而导致的。不同的时期出现异常,产生的子细胞异常特点也不尽相同,具有不同的规律。
(一) 若在减数第一次分裂时异常产生子细胞特点
减数第一次分裂异常即某一对同源染色体未分离,而进入了同一个次级性母细胞或极体,从而导致一个细胞多一条同源染色体,而另外一个细胞则缺少了一条非同源染色体。减数第二次分裂正常进行,多一条同源染色体的细胞就会分裂为两个相同的、都多了一条同源染色体的细胞;少一条非同源染色体的细胞就会分裂为两个相同的、都少一条非同源染色体的细胞。如图1所示:
由图1可以看出,由于在减数第一次分裂后期发生错误,含有等位基因B和b的同源染色体未分离,产生子细胞的基因型分别为:ABb、ABb、a、a,共4个、2种类型子细胞。异常细胞特点:
①全部都是异常细胞,无正常配子。
②与正常子细胞相比较,两个基因型ABb子细胞含有了等位基因,含有同源染色体。
③与正常子细胞相比较,两个基因型a子细胞缺失了非等位基因,缺失了非同源染色体。
(二) 若在减数第二次分裂时异常产生子细胞特点
减数第二次分裂异常即减数第一次分裂正常产生两个各含一个染色体组的子细胞,其中一个次级性母细胞或极体在后期某条染色体的着丝点未分裂,或者分裂了但是两条姐妹染色单体未分离,而进入了同子细胞,从而导致一个细胞多一条同源染色体,而另外一个细胞则缺少了一条非同源染色体。如图2所示:
图2减数第二次分裂异常时产生子细胞图像
由图2可以看出,由于在减数第二次分裂后期发生错误,含有相同基因b和b的姐妹染色单体未分离,产生子细胞的基因型分别为:Abb、A、aB、aB,共4个、3种类型子细胞。异常细胞特点:
①有正常的子细胞和异常的子细胞,异常细胞和正常细胞之比为1∶1。
②与正常子细胞相比较,基因型Abb子细胞多了一个相同基因,多了一条相同的染色体。
③与正常子细胞相比较,基因型A子细胞缺失了一个非等位基因,缺失了非同源染色体。
三、 总结
通过以上图像和特点可以看出,减数分裂产生异常时,若产生子细胞多了一个等位基因或多一条同源染色体,肯定是减数第一次分裂后期同源染色体未分离的原因;若产生子细胞多了一个相同基因或相同染色体,肯定是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离的原因;若产生的子细胞缺失一个非等位基因或缺失一条非同源染色体,则有可能是因为减数第一次分裂同源染色体未分离,也有可能是减数第二次分裂姐妹染色单体未分离。
总结了减数分裂在不同时期出现错误时产生的异常细胞的特点后,就可以根据异常细胞的特点,轻而易举的推断出现错误的原因和时期了。
【例1】基因型为AaXBY的小鼠因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因Aa位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是()
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A. ①③B. ②③C. ②④D. ①④
解析:基因型为AaXBY,异常配子为AA,有两条2号染色体,无性染色体。异常配子的特点:①对于等位基因Aa来说,配子中多了一个相同基因,多了一条相同的染色体,则2号染色体肯定是在减数第二次分裂时出现错误。②对于性染色体来说,配子只有常染色体缺少性染色体,即缺少非同源染色体,缺少非等位基因,则性染色体有可能是在减数第一次分裂后期未分离所致,也有可能是在减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开所致。故选A。
【例2】下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()
A. 基因型为DD的个体产生D、d的配子
B. 基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子
C. 基因型为XaY的雄性个体产生XaY的异常精子
D. 基因型为XBXb的雌性个体产生XBXB的异常卵细胞
解析:根据以上可知,减数第一次分裂后期染色体的异常行为产生子细胞特点是多一个等位基因、多一条同源染色体,或者缺失一個非等位基因、少一条非同源染色体。C选项中XaY的雄性个体产生的精子应该只含有一条X或一条Y,而XaY的异常精子多一条同源染色体,符合减数第一次分裂异常的特点。D选项中基因型为XBXb的雌性个体产生的卵细胞应该只有一条XB或一条Xb,而异常卵细胞XBXB多一个相同基因、相同染色体,符合减数第二次分裂异常的特点。故C符合题意。endprint



