从一对同源染色体“辨析”有丝与减数分裂

王龙

摘 要：同源染色体是二倍体生物的特色染色体，通过同源染色体可以辨析出细胞分裂是有丝还是减数分裂，判断细胞中染色体、DNA、染色组数目，判定发生的变异情况，推理分离与自由组合定律，推理子细胞中可能的还标记的情况。

关键词：同源染色体;有丝分裂;减数分裂

同学们对有丝分裂与减数分裂中的染色体、DNA、染色单体、同源染色体、染色体组还有放射性同位素标记或荧光标记后的染色体情况等，以及是否发生了基因突变、基因重组或染色体变异等，需要有一个整体的理解，同源染色体在其中就可以做为一个切入点。

1.通过同源染色体判断是有丝还是减数分裂

例1.下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是

A.甲、乙、丙中都有同源染色体      B.一个生物体内不可能同时出现这三种细胞

C.能够出现基因重组的是乙          D.丙的子细胞是精细胞

答案：C。

三个图中从同源染色体可以判断，甲图有同源染色体，且同源染色体分布在赤道板上，为有丝分裂;而乙图同源染色体有联会现象，为减数分裂;丙没有同源染色体，为减数第二次分裂。所以，对于二倍体生物来说，细胞中存在同源染色体说明可能是有丝分裂或减数第一次分裂过程，没有同源染色体时，就处于减数第二次分裂过程中了。而减数分裂第一次细胞分裂与有丝分裂最大的区别就是减数第一次分裂中一定有同源染色体联会，有丝分裂过程则没有。

2.通过同源染色体判断DNA分子数目、染色体数目、染色体组情况

例2.下图是某一生物个体（2N=8）精巢内的细胞分裂示意图（Ⅰ、Ⅱ）和染色体、染色单体、DNA分子数目关系图（Ⅲ）请回答以下问题

（1）若图Ⅰ中的2和6表示两个Y染色体，3和7表示X染色体，则图Ⅰ细胞的名称是___________________。

（2）该生物体细胞中染色体数最多有________条。图Ⅱ所示的细胞中应该有________个染色单体。

（3）图Ⅱ细胞中染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中的________表示。这个细胞继续分裂，染色体组数最多有     个。

（4）这个个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂进行对比，两者前期染色体行为____，两者后期DNA分子数____。（填“相同”“不相同”）

（5）假如该生物每个处于减数第二次分裂后期的细胞中都有8条染色体。那么，该生物有丝分裂中期有同源染色体____对。减数第一次分裂中期和与减数第二次分裂后期每个细胞中染色体数目______________ ____。

答案：（1）精原细胞    （2）  16，  8      （3）乙   2      （4）不相同，相同     （5）4   相同

同源染色体的形态与结构相同，但也有性染色体不相同的情况。根据细胞图中所给的同源染色体的有无可以直接判断是否是有丝分裂还是减数分裂，如果都有同源染色体，则根据同源染色体是否有联会与分开的形为来判断是在减数第一次分裂还是在有絲分裂。因为有丝分裂的过程中是没有同源染色体的分裂的，而减数第一次分裂一定有同源染色体的联会与分开现象。

在知道了处于细胞分裂的某个阶段后，也可以根据同源染色体的存在与否来推断细胞中的染色体数目、DNA数目、染色体组数目情况。如果是有丝分裂过程，同源染色体存在，姐妹染色单体不分开时，染色体数目与生物体细胞染色体数目是一样的，为2个染色体组，而姐妹染色单体分裂时，则染色体数目是生物体细胞数目的2倍，染色体组数目为4，该过程中DNA数目一直不变。如果是减数分裂，同源染色体存在时，细胞染色体数目是体细胞染色体数目，DNA数目是体细胞的DNA数目的2倍，有2个染色体组。而如果没有同源染色体了，则在着丝点打开之前，染色体数目是体细胞的染色体的一半，DNA数目与体细胞中DNA数目一样，染色体组数目是1。而在着丝点打开以后，还没有分开到两个细胞中时，染色体数目、    DNA数目都与体细胞中染色体数目一样，染色体组数目是2。如果已经结束了减数分裂，则染色体数目、DNA数目都是体细胞中的一半，而染色体组数也是1。

3.通过同源染色体判定发生的变异情况

例3.某研究者用某生物（2N=6）的性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题：

（1）对该生物精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。

上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有______;称为初级精母细胞的有______。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因______（填“相同”、“不相同”或“不一定相同”）。这种情况属于可遗传变异中的______丁细胞继续分裂最终产生    ______个子细胞，它们的基因型______不相同（可能，不可能）

（2）下图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图，判断此细胞可能是______此细胞中基因a产生的原因可能是______

此动物体细胞内最多含有______个染色体组

（3）假如体细胞基因型为AaXBY，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。分析可能的原因是______

（4）a、b、c、d为某些细胞减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们的染色体变异依次属于