簡(jiǎn)析細(xì)胞減數(shù)分裂異常習(xí)題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

減數(shù)分裂是高中階段的重要內(nèi)容,在必修二《遺傳與進(jìn)化》模塊中?v觀近幾年的高考試題和各地的模擬試題中,有很多考查減數(shù)分裂的題目。在教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn),有一類問(wèn)題學(xué)生感覺(jué)難度較大,也就是減數(shù)分離異常問(wèn)題。減數(shù)分裂中減數(shù)第一次分裂是同源染色體分開(kāi),減數(shù)第二次分裂是姐妹染色單體分開(kāi)。如果染色體的數(shù)目異常,或者減數(shù)分裂異常,我們可以分別從減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂來(lái)解析。減數(shù)第一次分裂異常,也即是同源染色體不能正常分離,同時(shí)移向一極,最后到了一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞中。減數(shù)第二次分裂異常,也即是姐妹染色單體不能正常分離,同時(shí)移向一極,最后到了一個(gè)配子中。下面分類來(lái)談?wù)劇?/p>

 

一、常染色體異常

 

(一)減數(shù)第一次分裂異常

 

例1(2007年重慶第30題)李振聲院士獲得了2006年度國(guó)家最高科技獎(jiǎng)。其主要成就是實(shí)現(xiàn)了小麥偃麥草的遠(yuǎn)緣雜交,培育出了多個(gè)小偃麥品種。請(qǐng)回答下列有關(guān)小麥育種的問(wèn)題:

 

(3)小偃麥有藍(lán)粒品種,如果有一藍(lán)粒小偃麥變異株,籽粒變?yōu)榘琢#?jīng)檢查,體細(xì)胞缺少一對(duì)染色體,這屬于染色體變異中的__________變異,如果將這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交,得到的F1代自交,請(qǐng)分別分析F2代中出現(xiàn)染色體數(shù)目正常與不正常個(gè)體的原因:__________________________________________________。

 

解析  體細(xì)胞缺少一條染色體,屬于染色體變異中的數(shù)目變異。這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交,得到的F1,體細(xì)胞缺少一條染色體。F1減數(shù)分裂時(shí),成對(duì)的同源染色體的分配是正常,不成對(duì)的那一條染色體復(fù)制后只能分配到一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞中,也就是減數(shù)第一次分裂正常。減數(shù)第二次分裂正常,最終導(dǎo)致產(chǎn)生了一半染色體數(shù)目正常的配子,一半染色體數(shù)目異常的配子。

 

答案  (3)F1代通過(guò)減數(shù)分裂能產(chǎn)生正常和不正常的兩種配子;正常配子相互結(jié)合產(chǎn)生正常F2代;不正常的配子相互結(jié)合產(chǎn)生不正常F2代;不正常配子和正常配子相互結(jié)合產(chǎn)生不正常F2代。

 

(二)減數(shù)第二次分裂異常

 

例2(2007年廣東第33題)人21號(hào)染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列(STR,一段核苷酸序列)可作為遺傳標(biāo)記對(duì)21三體綜合癥作出快速的基因診斷(遺傳標(biāo)記可理解為等位基因)。現(xiàn)有一個(gè)21三體綜合癥患兒,該遺傳標(biāo)記的基因型為++一,其父親該遺傳標(biāo)記的基因型為+一,母親該遺傳標(biāo)記的基因型為-一。請(qǐng)問(wèn): 

 

(1)雙親中哪一位的21號(hào)染色體在減數(shù)分裂中未發(fā)生正常分離?             。在減數(shù)分裂過(guò)程中,假設(shè)同源染色體的配對(duì)和分離是正常的,請(qǐng)?jiān)趫D中A一G處填寫(xiě)此過(guò)程中未發(fā)生正常分離一方的基因型(用十、一表示)。

 

解析   題干要求用+―表示基因型,這與常用的字母表示基因型的方式不一致,要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移?梢约僭O(shè)父親的基因型為Aa,則母親的基因型為aa,患兒的基因型則為AAa。從患兒的基因型可以判斷,他是父親產(chǎn)生的基因型為AA的精子與母親產(chǎn)生的基因型為a的卵細(xì)胞結(jié)合的受精卵發(fā)育而來(lái)的。

 

題干指出“假設(shè)同源染色體的配對(duì)和分離是正常的”,這句話指出染色體的不正常分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的過(guò)程中。另外從患者為AAa,也可以得出AA應(yīng)該是復(fù)制而來(lái)的基因,也可以判斷出減數(shù)第二次分裂異常。

 

答案  (1)  父親

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 (三)減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂均異常

 

例3一個(gè)基因型為AaBB的精原細(xì)胞,在減數(shù)分裂過(guò)程中,由于染色體分配紊亂,產(chǎn)生了一個(gè)AAaB的精細(xì)胞,則另外三個(gè)精細(xì)胞的基因型分別是:(    )

 

A.a(chǎn)B,B,B       B.a(chǎn)B,aB,B      C.AB,aB,B     D.AAaB,B,B

 

解析  從產(chǎn)生的AAaB的精細(xì)胞首先可以判斷B基因所在的同源染色體在減數(shù)分離中是正常分離的。從AAa的基因組成上,由于A和a同時(shí)存在于一個(gè)精細(xì)胞中,可以判斷A、a所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)沒(méi)有分開(kāi),進(jìn)入了同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞;從A和A同時(shí)存在于一個(gè)精細(xì)胞,可以判斷,A所在的一對(duì)姐妹染色單體在減數(shù)第二次分裂時(shí)沒(méi)有分開(kāi),進(jìn)入了同一個(gè)精細(xì)胞。所以與該精細(xì)胞來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精細(xì)胞基因型為aB,另外兩個(gè)精細(xì)胞的基因型為B,B。

 

答案  A

 

二、性染色體異常

 

(一)減數(shù)第一次分裂異常

 

例4在人的卵細(xì)胞形成過(guò)程中,如果兩條X染色體不分離,都進(jìn)入次級(jí)卵母細(xì)胞中,那么,形成的卵細(xì)胞與正常的精子結(jié)合,其受精卵的染色體組成是(    )

 

A.  22AA+XXY                          B.22AA+XXX    

 

C. 22AA+XXY或22AA+XXX               D.22AA+XXY或22AA+XY

 

解析:正常精子的性染色體為X或Y,解答此題的關(guān)鍵是判斷出卵細(xì)胞的性染色體組成。兩條X染色體都進(jìn)入級(jí)次卵母細(xì)胞,則次級(jí)卵母細(xì)胞中和極體中性染色體的組成如下圖:

 

 

 

 

 

 

 

減數(shù)第二次分裂正常,則很容易得出卵細(xì)胞的性染色體組成為XX。

 

答案:C

 

(二)減數(shù)第二次分裂異常

 

例5(2004全國(guó)II,2改編)一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時(shí),一對(duì)性染色體不發(fā)生分離;所形成的次級(jí)精母細(xì)胞的第二次分裂正常。另一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常,減數(shù)第二次分裂時(shí),在兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中,有一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的1條性染色體的姐妹染色單體沒(méi)有分開(kāi)。以上兩個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正常的配子(以下簡(jiǎn)稱不正常配子)。上述兩個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂的最終結(jié)果應(yīng)當(dāng)是(   )

 

A.兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常

 

B.前者產(chǎn)生一半不正常的配子,后者產(chǎn)生的配子都不正常

 

C.兩者都只產(chǎn)生一半不正常的配子

 

D.前者產(chǎn)生的配子都不正常,后者產(chǎn)生一半不正常的配子

 

解析  第一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂不正常,一對(duì)性染色體沒(méi)有分開(kāi),則產(chǎn)生的一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中性染色體為XXYY,另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中沒(méi)有性染色體。減數(shù)第二次分裂正常,產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞性染色體組成分別為XY、XY、O、O(O代表沒(méi)有性染色體),所以前者產(chǎn)生的配子都不正常。另一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常,則產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的性染色體組成分別為XX、YY。在兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中,有一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的1條性染色體的姐妹染色單體沒(méi)有分開(kāi),假設(shè)是性染色體組成為XX的次級(jí)精母細(xì)胞姐妹染色單體沒(méi)有分開(kāi),則產(chǎn)生的精細(xì)胞的性染色體組成為XX、O,另一個(gè)正常分裂的次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的為Y、Y。所以后者產(chǎn)生一半不正常的配子。

 

答案  D

 

(三)性染色體異常與基因組合在一起

 

例5表現(xiàn)型正常的雙親生有一色盲的孩子,其體細(xì)胞性染色體組成是XXY,這是由于雙親之一在形成配子時(shí)出現(xiàn)了罕見(jiàn)的性染色體不分離現(xiàn)象所致,此現(xiàn)象最可能發(fā)生在(   )                                                 

 

A.母方減Ⅱ中     B.母方減Ⅰ中       C.父方減Ⅱ中     D. 父方減Ⅰ中

 

解析  分析可知,該色盲孩子的基因型為XbXbY,父親的表現(xiàn)型正常,他的基因型為XBY,母親的基因型為XBXb ?梢耘袛喑鍪怯捎谀赣H產(chǎn)生了基因型為XbXb的卵細(xì)胞,與性染色體為Y的精子結(jié)合后發(fā)育得到該色盲的孩子。XbXb的卵細(xì)胞產(chǎn)生是由于母親在形成卵細(xì)胞是減數(shù)第二次分裂異常,Xb所在的姐妹染色單體在減數(shù)第二次分裂是沒(méi)有分開(kāi),一起進(jìn)入了卵細(xì)胞。

 

答案  A


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