簡析細胞減數(shù)分裂異常習題

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(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。在教學中,筆者發(fā)現(xiàn),有一類問題學生感覺難度較大,也就是減數(shù)分離異常問題。減數(shù)分裂中減數(shù)第一次分裂是同源染色體分開,減數(shù)第二次分裂是姐妹染色單體分開。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,同時移向一極,最后到了一個次級性母細胞中。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,同時移向一極,最后到了一個配子中。下面分類來談談。

 

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年度國家最高科技獎。其主要成就是實現(xiàn)了小麥偃麥草的遠緣雜交,培育出了多個小偃麥品種。請回答下列有關小麥育種的問題:

 

(3)小偃麥有藍粒品種,如果有一藍粒小偃麥變異株,籽粒變?yōu)榘琢,?jīng)檢查,體細胞缺少一對染色體,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,請分別分析F2代中出現(xiàn)染色體數(shù)目正常與不正常個體的原因:__________________________________________________。

 

解析  體細胞缺少一條染色體,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,體細胞缺少一條染色體。F1減數(shù)分裂時,成對的同源染色體的分配是正常,不成對的那一條染色體復制后只能分配到一個次級性母細胞中,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;正常配子相互結合產(chǎn)生正常F2代;不正常的配子相互結合產(chǎn)生不正常F2代;不正常配子和正常配子相互結合產(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號染色體上的短串聯(lián)重復序列(STR,一段核苷酸序列)可作為遺傳標記對21三體綜合癥作出快速的基因診斷(遺傳標記可理解為等位基因),F(xiàn)有一個21三體綜合癥患兒,該遺傳標記的基因型為++一,其父親該遺傳標記的基因型為+一,母親該遺傳標記的基因型為-一。請問: 

 

(1)雙親中哪一位的21號染色體在減數(shù)分裂中未發(fā)生正常分離?             。在減數(shù)分裂過程中,假設同源染色體的配對和分離是正常的,請在圖中A一G處填寫此過程中未發(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,要求學生實現(xiàn)知識的遷移。可以假設父親的基因型為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的卵細胞結合的受精卵發(fā)育而來的。

 

題干指出“假設同源染色體的配對和分離是正常的”,這句話指出染色體的不正常分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的過程中。另外從患者為AAa,也可以得出AA應該是復制而來的基因,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3一個基因型為AaBB的精原細胞,在減數(shù)分裂過程中,由于染色體分配紊亂,產(chǎn)生了一個AAaB的精細胞,則另外三個精細胞的基因型分別是:(    )

 

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同時存在于一個精細胞中,可以判斷A、a所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時沒有分開,進入了同一個次級精母細胞;從A和A同時存在于一個精細胞,可以判斷,A所在的一對姐妹染色單體在減數(shù)第二次分裂時沒有分開,進入了同一個精細胞。所以與該精細胞來自同一個次級精母細胞的精細胞基因型為aB,另外兩個精細胞的基因型為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在人的卵細胞形成過程中,如果兩條X染色體不分離,都進入次級卵母細胞中,那么,形成的卵細胞與正常的精子結合,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,解答此題的關鍵是判斷出卵細胞的性染色體組成。兩條X染色體都進入級次卵母細胞,則次級卵母細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II,2改編)一個初級精母細胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時,一對性染色體不發(fā)生分離;所形成的次級精母細胞的第二次分裂正常。另一個初級精母細胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常,減數(shù)第二次分裂時,在兩個次級精母細胞中,有一個次級精母細胞的1條性染色體的姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正常的配子(以下簡稱不正常配子)。上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂的最終結果應當是(   )

 

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  第一個初級精母細胞減數(shù)第一次分裂不正常,一對性染色體沒有分開,則產(chǎn)生的一個次級精母細胞中性染色體為XXYY,另一個次級精母細胞中沒有性染色體。減數(shù)第二次分裂正常,產(chǎn)生的四個精細胞性染色體組成分別為XY、XY、O、O(O代表沒有性染色體),所以前者產(chǎn)生的配子都不正常。另一個初級精母細胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常,則產(chǎn)生的兩個次級精母細胞的性染色體組成分別為XX、YY。在兩個次級精母細胞中,有一個次級精母細胞的1條性染色體的姐妹染色單體沒有分開,假設是性染色體組成為XX的次級精母細胞姐妹染色單體沒有分開,則產(chǎn)生的精細胞的性染色體組成為XX、O,另一個正常分裂的次級精母細胞產(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,其體細胞性染色體組成是XXY,這是由于雙親之一在形成配子時出現(xiàn)了罕見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的卵細胞,與性染色體為Y的精子結合后發(fā)育得到該色盲的孩子。XbXb的卵細胞產(chǎn)生是由于母親在形成卵細胞是減數(shù)第二次分裂異常,Xb所在的姐妹染色單體在減數(shù)第二次分裂是沒有分開,一起進入了卵細胞。

 

答案  A


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