减数分裂异常产生配子情况分析

新疆 姜 维

减数分裂异常产生配子情况分析

新疆 姜 维

减数分裂是有性生殖细胞成熟必须经过的过程。有性生殖细胞（配子）的产生情况，就由减数分裂来决定，当减数分裂发生差错，产生的配子就会异常。减数分裂分为第一次分裂和第二次分裂，它们发生差错，产生的异常配子也是不同的。具有一定的规律性。

一、正常的减数分裂产生配子情况分析

一个基因型为AaXbY精原细胞进行一次减数分裂产生配子的情况见下图所示。

形成的精细胞，经过变形形成精子，精细胞变形为精子只是细胞质的变形，细胞核中染色体及基因不变。

在没有发生交叉互换情况下，如果只有一个精原细胞或者一个初级精母细胞，经过一次减数分裂形成2个AXb配子和2个aY配子，或者形成2个aXb配子和2个AY配子，共2种4个配子。

总结：一个基因型为AaXbY精原细胞或者一个初级精母细胞，经过一次减数分裂可以产生2种基因型不同精子。一个基因型为AaXbY精原细胞或者一个初级精母细胞，经过一次减数分裂可能产生4种基因型不同精子。一个基因型为AaXbY的个体，通过减数分裂可以产生4种基因型不同的精子。一个次级精母细胞产生的2个精子基因型完全相同，一个次级精母细胞只能产生一种精子。

【例1】基因型为AaBb的一个初级精母细胞，在减数分裂过程中一条姐妹染色单体上的A基因突变为a，该细胞以后减数分裂正常进行，则其可以产生几种配子？

【分析】没有突变的减数分裂产生的4个配子有2种，2个AB，2个ab的配子，或者是2个Ab，2个aB的配子。

发生了突变，导致失去1个A，多了一个a。以后的减数分裂过程正常，产生4个配子，1个aB，1个AB，2个ab的配子，共有3种；或者1个Ab，1个ab ，2个aB的配子，共有3种。

二、异常的减数分裂产生配子情况分析

1.减数分裂第一次分裂异常第二次分裂正常产生配子的情况分析

减数分裂第一次分裂不正常，可以是一对常染色体没有发生分离，即Aa一对等位基因没有分离，进入到一个次级精母细胞中，而性染色体正常分离，进入到不同的次级精母细胞。也可以是一对常染色体正常发生分离，而性染色体没有正常分离。第三类是一对常染色体和性染色体都没有正常分离。具体产生的配子情况如下表（以基因型为AaXbY的精原细胞为例）。

YY AAaaXbXbXbXb AAaaYY aa AAXbXbYY AA aaXbXbYY AAaaXbXbYY AaXbY AaXbY aXbY aXbY AA aa AXbY AXbY AaY AaY XbXbYY AaXbAaXb异常情况 次级精母细胞 精细胞第一类 第二类第三类异常5异常4异常3异常2异常1

总结：对于一个两对基因都是杂合的个体，正常的减数分裂产生的配子中是没有等位基因的，存在的都是等位基因的一个。如果细胞中存在有等位基因，那是因为同源染色体没有发生分离的结果。也就是说，如果配子中存在有等位基因，就可以判断是减数分裂第一次分裂发生异常。

【例2】观察到的某生物（2n=6）减数分裂第二次后期的细胞如下图所示，请分析产生此细胞的原因。

【分析】此图为减数分裂的第二次分裂，从图像分析细胞中有8条染色体，有问题。因为生物体的染色体数目是6条，减数分裂第一次产生的子细胞染色体减半为3条，后期着丝点分裂，染色体加倍，应为6条。但是此图的细胞是8条染色体，说明是因为减数分裂第一次分裂异常的结果。由左数的第1条染色体和左数的第4条染色体，形态是相同的，是一对同源染色体，说明在减数分裂第一次分裂由于这对同源染色体没有发生分离所致。

【例3】基因组成为XBXbY的甲，其父色盲，其母表现正常，产生的原因是？

【分析】第一种情况：如果甲母为携带者，甲母减数分裂第一次分裂中，两条X染色体未分开而进入次级精母细胞，形成的卵细胞中同时含有XB和Xb两个基因，与一个正常的精子（基因为Y）结合，通过受精作用产生XBXbY的受精卵，由此发育为甲。

第二种情况：甲父减数分裂第一次分裂中，两条性染色体未分开而进入次级精母细胞，形成的精子中同时含有Xb和Y，与一个正常的卵子（基因型为XB）结合，通过受精作用产生XBXbY的受精卵，由此发育为甲。

2.减数分裂第一次分裂正常第二次分裂异常产生配子的情况分析

以基因型为AaXbY的精原细胞为例：

AAXbXbAAXbXbaaYY aaY Y AAY Y AAYY aaXbXbaaXbXb异常1异常2异常情况 次级精母细胞 精细胞?

总结：对于一个两对基因都是杂合的个体，正常的减数分裂产生的配子中是没有相同的基因，存在的都是等位基因的一个。如果细胞中存在有相同基因，那是因为分离的姐妹染色单体同时进入一个细胞的缘故。也就是说，如果配子中存在有相同基因，就可以判断是减数分裂第二次分裂发生异常。

【例4】一个基因型为AaXbY的小鼠产生了一个aYY的配子，分析产生的原因？

【分析】配子存在有两条Y染色体，是因为在减数分裂第二次分裂姐妹染色单体没有分离所致。

3.减数分裂第一次、第二次分裂均异常产生配子的情况分析

如果减数分裂第一次分裂异常，大致有5种异常情况，而减数分裂第二次分裂异常，发生的组合数很多，这里列举一例，以示参考，其他几组可以参照做练习使用（以基因型为AaXbY的精原细胞为例）。

以上图解所示：减数分裂第一次分裂异常，等位基因A/a未分离，性染色体正常分离。

减数分裂第二次分裂异常，正常分离的基因和不正常分离的基因见下表。

序号 正常分离的基因 未正常分离的基因1 a和a，Xb和XbA和A 2 A和A，Xb和Xba和a 3 Xb和XbA和A，a和a 4 Xb和XbA和A，a和a 5 A和A，a和a，Xb和Xb6 a和a A和A，Xb和Xb7 A和A a和a，Xb和Xb8 A和A，a和a Xb和Xb9 A和A a和a，Xb和Xb10 a和a A和A，Xb和Xb

【例5】一个基因型为AaXbY的精原细胞产生一个基因型为AAaXb的精子，那么，另外3个精子的基因型分别是________________。

【分析】精原细胞基因型为AaXbY，其初级精母细胞基因型为AAaaXbXbYY。

因为Aa进入同一个精子中，说明，第一次分裂A、a所在的同源染色体没有分离；于是产生了基因型为AAaaXbXb和YY的两个次级精母细胞。

在次级精母细胞AAaaXbXb第二次分裂过程中，因为AA存在一个精子中，说明，A、A所在的姐妹染色体进入到一个精细胞。而a、a，Xb、Xb所在的姐妹染色体正常分离，所以产生基因型为AAaXb精子和aXb精子各一个。

在次级精母细胞YY第二次分裂过程中，如果Y、Y所在同源染色体正常分离，产生基因型为Y的两个精子；如果Y、Y所在同源染色体不正常分离，产生基因型为YY的一个精子和不含有任何染色体的一个精子。

【答案】aXb、Y、Y或aXb、YY、0

总结：配子中存在有相同的基因是减数分裂的第二次异常，如精原细胞（初级精母细胞）存在相同基因，也可以是减数分裂第一次异常。如果配子中存在有等位基因则减数分裂第一次分裂异常。

总之，减数分裂异常产生的配子情况比较复杂，产生的配子种类多，但是规律性较强。首先根据相同基因或等位基因的存在判断发生异常的时期，就会容易解决问题。一般减数分裂第一次分裂产生的两个次级精母细胞中存在的基因是相对的，即一个细胞中是A基因，另一个细胞一定为a基因，一个细胞中存在A和a两个基因，另一个细胞就缺少此类基因。正常的减数分裂第二次分裂产生的两个精细胞是相同的；异常的第二次分裂，一个子细胞中存在是一对相同的基因，另一个不存在此基因。知道了一个配子的基因组成，不难得到其他三个配子的基因组成。

（作者单位：新疆兵团农八师石河子121团第一中学）

有错必纠

2015年《高考生物4》更正：第19页左栏第7行“105”改为“105”；第13行“3.07”改为“2.97”；第34行删除“，但要注意，因题干问的是可能，故选C不选D”。

2015年《高考生物5》更正：第7页左栏倒数第4行“信_号分子分泌”改为“信号分子合成分泌”。