逍遥学能 2014-02-20 08:35
减数分裂是高中阶段的重要内容，在必修二《遗传与进化》模块中。纵观近几年的高考试题和各地的模拟试题中，有很多考查减数分裂的题目。在教学中，笔者发现，有一类问题学生感觉难度较大，也就是减数分离异常问题。减数分裂中减数第一次分裂是同源染色体分开，减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。如果染色体的数目异常，或者减数分裂异常，我们可以分别从减数第一次分裂和减数第二次分裂来解析。减数第一次分裂异常，也即是同源染色体不能正常分离，同时移向一极，最后到了一个次级性母细胞中。减数第二次分裂异常，也即是姐妹染色单体不能正常分离，同时移向一极，最后到了一个配子中。下面分类来谈谈。
一、常染色体异常
（一）减数第一次分裂异常
例1（2007年重庆第30题）李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖。其主要成就是实现了小麦偃麦草的远缘杂交，培育出了多个小偃麦品种。请回答下列有关小麦育种的问题：
（3）小偃麦有蓝粒品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的__________变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1代自交，请分别分析F2代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：__________________________________________________。
解析 体细胞缺少一条染色体，属于染色体变异中的数目变异。这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1，体细胞缺少一条染色体。F1减数分裂时，成对的同源染色体的分配是正常，不成对的那一条染色体复制后只能分配到一个次级性母细胞中，也就是减数第一次分裂正常。减数第二次分裂正常，最终导致产生了一半染色体数目正常的配子，一半染色体数目异常的配子。
答案 （3）F1代通过减数分裂能产生正常和不正常的两种配子；正常配子相互结合产生正常F2代；不正常的配子相互结合产生不正常F2代；不正常配子和正常配子相互结合产生不正常F2代。
（二）减数第二次分裂异常
例2（2007年广东第33题）人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合症作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合症患儿，该遗传标记的基因型为＋＋一，其父亲该遗传标记的基因型为＋一，母亲该遗传标记的基因型为－一。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离？ 。在减数分裂过程中，假设同源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A一G处填写此过程中未发生正常分离一方的基因型（用十、一表示）。
解析 题干要求用＋―表示基因型，这与常用的字母表示基因型的方式不一致，要求学生实现知识的迁移。可以假设父亲的基因型为Aa，则母亲的基因型为aa，患儿的基因型则为AAa。从患儿的基因型可以判断，他是父亲产生的基因型为AA的精子与母亲产生的基因型为a的卵细胞结合的受精卵发育而来的。
题干指出“假设同源染色体的配对和分离是正常的”，这句话指出染色体的不正常分离发生在减数第二次分裂的过程中。另外从患者为AAa，也可以得出AA应该是复制而来的基因，也可以判断出减数第二次分裂异常。
答案 (1) 父亲
（三）减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常
例3一个基因型为AaBB的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaB的精细胞，则另外三个精细胞的基因型分别是：（ ）
A．aB，B，B B．aB，aB，B C．AB，aB，B D．AAaB，B，B
解析 从产生的AAaB的精细胞首先可以判断B基因所在的同源染色体在减数分离中是正常分离的。从AAa的基因组成上，由于A和a同时存在于一个精细胞中，可以判断A、a所在的同源染色体在减数第一次分裂时没有分开，进入了同一个次级精母细胞；从A和A同时存在于一个精细胞，可以判断，A所在的一对姐妹染色单体在减数第二次分裂时没有分开，进入了同一个精细胞。所以与该精细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞基因型为aB，另外两个精细胞的基因型为B，B。
答案 A
二、性染色体异常
（一）减数第一次分裂异常
例4在人的卵细胞形成过程中，如果两条X染色体不分离，都进入次级卵母细胞中，那么，形成的卵细胞与正常的精子结合，其受精卵的染色体组成是（ ）
A． 22AA+XXY B．22AA+XXX
C． 22AA+XXY或22AA+XXX D．22AA+XXY或22AA+XY
解析：正常精子的性染色体为X或Y，解答此题的关键是判断出卵细胞的性染色体组成。两条X染色体都进入级次卵母细胞，则次级卵母细胞中和极体中性染色体的组成如下图：
减数第二次分裂正常，则很容易得出卵细胞的性染色体组成为XX。
答案：C
（二）减数第二次分裂异常
例5（2004全国II,2改编）一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，一对性染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条性染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（ ）
A．两者产生的配子全部都不正常
B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C．两者都只产生一半不正常的配子
D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子
解析 第一个初级精母细胞减数第一次分裂不正常，一对性染色体没有分开，则产生的一个次级精母细胞中性染色体为XXYY，另一个次级精母细胞中没有性染色体。减数第二次分裂正常，产生的四个精细胞性染色体组成分别为XY、XY、O、O（O代表没有性染色体），所以前者产生的配子都不正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，则产生的两个次级精母细胞的性染色体组成分别为XX、YY。在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条性染色体的姐妹染色单体没有分开，假设是性染色体组成为XX的次级精母细胞姐妹染色单体没有分开，则产生的精细胞的性染色体组成为XX、O，另一个正常分裂的次级精母细胞产生的为Y、Y。所以后者产生一半不正常的配子。
答案 D
（三）性染色体异常与基因组合在一起
例5表现型正常的双亲生有一色盲的孩子，其体细胞性染色体组成是XXY，这是由于双亲之一在形成配子时出现了罕见的性染色体不分离现象所致，此现象最可能发生在（ ）
A．母方减Ⅱ中 B．母方减Ⅰ中 C．父方减Ⅱ中 D． 父方减Ⅰ中
解析 分析可知，该色盲孩子的基因型为XbXbY，父亲的表现型正常，他的基因型为XBY，母亲的基因型为XBXb 。可以判断出是由于母亲产生了基因型为XbXb的卵细胞，与性染色体为Y的精子结合后发育得到该色盲的孩子。XbXb的卵细胞产生是由于母亲在形成卵细胞是减数第二次分裂异常，Xb所在的姐妹染色单体在减数第二次分裂是没有分开，一起进入了卵细胞。
答案 A