安徽 夏帮青
构图形、建联系 破减数分裂复习难点
安徽 夏帮青
生物体是不可分割的统一整体,任何一种生命活动总是与其他生命活动紧密相连的,现以减数分裂为例,以其为中心,利用图形,一目了然地展示前因后果,有助于学生建立全面的知识结构,形成科学的思维方法。
1.减数分裂与遗传
亲子代之间遗传信息的传递,是通过生殖过程来实现的,如图1所示:
基因的分离定律、自由组合定律、连锁交换定律、伴性遗传都发生在有性生殖的减数分裂过程中,与减数分裂中染色体的行为变化密切相关。
(1)染色体的行为与遗传定律的关系
同源染色体分离→等位基因分开——分离定律(如图2)。
非同源染色体自由组合→非等位基因自由组合——自由组合定律(如图3)。
同源染色体不同染色单体交叉互换→等位基因交换——连锁交换定律(见图4)。
性染色体分离——伴性遗传。
(2)三大遗传定律发挥作用的顺序
连锁交换定律(四分体时期);分离定律(减Ⅰ后期);自由组合定律(减Ⅰ后期)。
2.减数分裂与变异
(1)减数分裂与基因突变、基因重组
以基因型AaBbdd的二倍体动物为例(如图4)。
由图可以看出,在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下,仅发生基因突变、减数第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换或减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合而产生的基因重组,就能产生众多类型的配子。
(2)减数分裂与染色体变异
①减数分裂过程中同源染色体未分离
同源染色体分离发生于减数第一次分裂后期,若某对同源染色体未发生分离,其所形成的次级性母细胞中将会含2条或不含该同源染色体。图5为减数分裂过程中含B与b的同源染色体未分离进入同一个次级细胞中,产生配子的情况为aBb∶A=1∶1。
②减数分裂过程中染色单体分离后移向同一极
染色单体分离后移向同一极发生于减数第二次分裂后期,则该次级细胞形成的两个子细胞都是异常的,一个细胞中含2条该染色体,而另一个子细胞将不含该染色体。
图6为减数第二次分裂后期的一个细胞含基因B的两条染色体移向细胞同一极,产生配子情况为ABB∶A∶ab=1∶1∶2。
【例】一对红绿色盲的夫妇生育了一个XXY的色盲男孩,下列哪项不可能是致病来源 ( )
A. 精子形成过程中,减数第一次分裂同源染色体未分离
B. 精子形成过程中,减数第二次分裂相同染色体未分开
C. 卵细胞形成过程中,减数第一次分裂同源染色体未分离
D. 卵细胞形成过程中,减数第二次分裂相同染色体未分开
【解析】色盲为X染色体上的隐性遗传病,由题意可知双亲的基因型为XbY、XbXb,男孩为XbXbY。男孩的Y染色体来源于父亲,两个X染色体都携带色盲基因。所以这个男孩的性染色体来源可能为:①父亲提供XbY的精子,母亲提供Xb的卵细胞;②父亲提供Y的精子,母亲提供XbXb的卵细胞。
针对第1种情况,父亲如产生XbY的精子,必定是减数第一次分裂同源染色体未分离导致,图7所示(图中染色体为X和Y,b为色盲基因,位于X染色体上,其他染色体和结构略):
针对第2种情况,母亲提供XbXb的卵细胞,可能是减数第一次分裂同源染色体未分离(图8)或减数第二次分裂姐妹染色单体未分离(图9)导致的。
综上分析,若在减数第一次分裂中同源染色体未分离,会导致产生的生殖细胞中含同源染色体,若减数第二次分裂中姐妹染色单体未分离,则会导致生殖细胞含2条相同的染色体,这两种情况都会导致卵细胞中含两个b基因。
【答案】B
(作者单位:安徽省庐江盛桥高级中学)