“配子”专题知识点分析和题型整合

湖北 吕爱民 陈延安

“配子”专题知识点分析和题型整合

湖北 吕爱民 陈延安

配子在高中生物教学中具有非常重要的地位，涉及减数分裂、遗传定律和生物变异等核心知识点。现将配子专题相关知识点和题型整合分析如下。

1.一对等位基因染色体缺失时产生的配子分析

显性基因所在的染色体片段缺失时，会使隐性基因控制的性状表现出来，这称为拟显性现象。

【例1】 （2014年安徽卷第31题第3问）香味性状是优质水稻品种的重要特性之一，香稻品种甲的香味性状受隐性基因（a）控制，用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出合理解释：

①_______________；②_______________。

【解析】正常情况下纯合无香味植株（AA）与香稻品种甲（aa）杂交，所得子代全部为无香味植株（Aa）。某一雌配子形成时，若A基因突变为a基因或含A基因的染色体片段缺失，则可能出现某一植株具有香味性状。

【答案】①某一雌配子形成时，A基因突变为a基因②某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失

2.一对等位基因染色体数目变异时产生的配子分析

根据基因的分离定律很容易写出已知基因型的正常精原细胞或卵原细胞形成的配子及其比例。但在涉及求染色体数目变异引起的特殊配子及比例时，大多数学生就一筹莫展了。下面通过两个典型例题介绍此类题型的解题方法。

【例2】求基因型为AAaa的四倍体植物产生的配子及其比例。

【解析】从减数分裂染色体的行为变化来分析。A和a互为等位基因，位于一对同源染色体上，那么AAaa的四倍体植物中的四个基因位于四条同源染色体上，如图1所示。其原始的生殖细胞在减数第一次分裂后期时，染色体有如图2所示的三种分配方式，且出现这三种分配方式的概率相同。所以基因型为AAaa的四倍体生物一共形成3种配子，且比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。

图1

图2

【答案】AA∶Aa∶aa=1∶4∶1

【例3】番茄是二倍体植物，有一种三体番茄，其第6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数第一次分裂后期时，多的一条染色体随机地移向细胞的任意一极。若该三体的基因型为AAa，求其产生的配子及其比例。

【解析】从减数分裂染色体的行为变化来分析。AAa中的三个基因位于三条同源染色体上，如图3所示。其原始的生殖细胞在减数第一次分裂后期时，染色体有如图4所示的三种分配方式，且出现这三种分配方式的概率相同。所以基因型为AAa的三体生物一共形成4种配子，且比例为a∶A∶AA∶Aa=1∶2∶1∶2。

图3

图4

【答案】a∶A∶AA∶Aa=1∶2∶1∶2

3.二对等位基因独立遗传时正常情况下产生的配子分析

若某生物的基因型为AaBb并且符合基因的自由组合定律，正常情况下产生的配子分析如下：

可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种（AB、ab或Ab、aB）一个雄性个体4种4种（AB、ab、Ab、aB）一个卵原细胞4种1种（AB或ab或Ab或aB）一个雌性个体4种4种（AB、ab、Ab、aB）

【例4】从某动物产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法错误的是 （ ）

A. 这四个精子至少来自两个精原细胞

B. 这四个精子可能来自同一个精原细胞

C. AB、ab不可能来自同一个次级精母细胞

D. AB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞

【解析】一个基因型为AaBb的精原细胞在进行减数第一次分裂时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，形成基因型为AABB和aabb或AAbb和aaBB的两个次级精母细胞，减数第二次分裂时，在不考虑交叉互换与基因突变的情况下，由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞或精子的基因型是完全相同的，为AB、AB或ab、ab或Ab、Ab或aB、aB，所以选项C、D正确。正常情况下一个精原细胞或初级精母细胞只能产生两种精子，该动物出现基因型为AB、Ab、aB、ab的四种精子，说明它们至少来自两个精原细胞，所以选项A正确，选项B错误。

【答案】B

4.二对等位基因独立遗传时异常情况下产生的配子分析

减数分裂产生配子时可能出现以下三种异常情况：减数第一次分裂前的间期发生基因突变、减数第一次分裂后期同源染色体没有分离、减数第二次分裂后期着丝点分裂形成的两条子染色体移向了同一极。三种异常情况的具体分析见例5。若试题中已知了某一异常配子的基因型，要分析可能的原因见例6。

【例5】若某生物精原细胞的基因组成及基因与染色体的位置关系如图5所示，求下列异常情况下产生的精子种类及比例。

图5

（1）若减数第一次分裂前的间期复制时，一个A突变成了a，且减数第一次分裂后期，1号和3号组合，2号和4号组合，则该精原细胞产生的精子的种类及比例为_______。

（2）若减数第一次分裂后期，1号、2号同源染色体没有分离，则该精原细胞产生的精子的种类及比例为_______。

（3）若减数第一次分裂后期，1号和3号组合，2号和4号组合，但减数第二次分裂后期，1号染色体经过复制、着丝点分裂形成的两条子染色体移向了同一极，则该精原细胞产生的精子的种类及比例为_________。

【解析】（1）依题意可知，1号和3号组合形成的次级精母细胞基因型为AaBB，该次级精母细胞进行减数第二次分裂产生的两个精子为AB和aB；2号和4号组合形成的次级精母细胞基因型为aabb，该次级精母细胞进行减数第二次分裂产生的两个精子为ab。故该精原细胞产生的精子的种类及比例为AB∶aB∶ab=1∶1∶2。

（2）若1号、2号和3号组合在一起，形成的两个次级精母细胞基因型为AAaaBB和bb，前者产生的两个精子为AaB，后者产生的两个精子为b；若1号、2号和4号组合在一起，形成的两个次级精母细胞基因型为AAaabb和BB，前者产生的两个精子为Aab，后者产生的两个精子为B。故该精原细胞产生的精子的种类及比例为AaB∶b=1∶1或Aab∶B=1∶1。

（3）1号和3号组合形成的次级精母细胞基因型为AABB，该次级精母细胞减数第二次分裂后期，1号染色体经过复制、着丝点分裂形成的两条子染色体移向了同一极，产生的两个精子分别为AAB和B；2号和4号组合形成的次级精母细胞基因型为aabb，该次级精母细胞进行减数第二次分裂产生的两个精子为ab。故该精原细胞产生的精子的种类及比例为AAB∶B∶ab=1∶1∶2。

【答案】（1）AB∶aB∶ab=1∶1∶2 （2）AaB∶b=1∶1或Aab∶B=1∶1 （3）AAB∶B∶ab=1∶1∶2

【例6】（2011年山东理综卷）基因型为AaXBY的小鼠仅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A、a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. ①③ B. ①④

C. ②③ D. ②④

【解析】依据题干信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；同时还可知“A与a”分离了，而A与a的分离发生在减数第一次分裂后期，故②不正确。“不含性染色体”有两种可能：一是减数第一次分裂后期性染色体没有分离，二是减数第二次分裂后期某一染色体着丝点分裂形成的两条子性染色体移向了同一极，故③正确，④不正确。

【答案】A

5.配子棋盘法求后代概率分析

所有遗传概率的计算题都可以先求出亲本的配子，再利用配子棋盘法求出后代的概率。在涉及致死、淘汰和亲本有多种可能的基因型并且随机交配等情况时，配子棋盘法更显得简洁方便。

【例7】（2010年全国理综卷Ⅱ）已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是 （ ）

A. 1∶1 B. 1∶2

C. 2∶1 D. 3∶1

【解析】先求出亲本的配子及概率再利用配子棋盘法求后代概率。由于父本、母本都有AA、Aa两种基因型，且比例为1∶2，故雌雄配子都有两种，其中A=2/3，a=1/3，列配子棋盘法如下：

♀配子配子A（2/3）a（1/3）A（2/3）AA（4/9）Aa（2/9）a（1/3）Aa（2/9）aa（1/9）

因为aa在出生前就已经死亡，所以该群体随机交配产生的第一代中AA∶Aa=1∶1。

【答案】A

6.配子致死分析

根据在生物个体发育阶段的不同时期所发生的致死效应，致死现象可以分为配子致死和合子致死。配子致死是指致死基因在配子期发挥作用而具有致死效应。

【例8】一杂合子（Dd）植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是 （ ）

A. 1∶1∶1 B. 4∶4∶1

C. 2∶3∶1 D. 1∶2∶1

【解析】隐性配子的花粉有50%的死亡率，说明雄配子中D、d的比例是2∶1，而雌配子中D、d的比例为1∶1，所以用配子棋盘法（如下图）即可求得DD∶Dd∶dd＝2∶3∶1。

【答案】C

配子♀配子D（1/2）d（1/2）D（2/3）DD（2/6）Dd（2/6）d（1/3）Dd（1/6）dd（1/6）

（作者单位：湖北省监利中学）