染色体非整倍体变异在高三复习备考中的突破

杨学芬

【摘 要】在2017年的考纲中染色体变异由I类升级为II类要求，难度较之前有很大的提高，考查的时候常常和遗传规律联系在一起，这让学生在基因和染色体数目上混淆一谈，因此在复习的时候一定要把染色体结构变异和数目变异给学生分析清楚。其中结构变异里的缺失，染色体数目变异中的个别增加、减少，书上并没有过多的介绍，需要老师们查阅更多的资料给学生讲解清楚。本文笔者将以染色特非整倍性变异来进行阐述。

【关键词】染色体；变异；复习；突破

染色体数目变异产生的非整倍体主要包括单体（2n-1）、缺体（2n-2）、三体（2n+1）、和四体（2n+2）类型。非整倍体的产生是由于减数分裂形成不正常的配子所致。性细胞减数分裂时，若同源染色体不联会，或联会后不分离，两个同源染色体移向细胞的同一极，则所形成的配子中染色体数目就会增加或减少。这些不正常的配子间的结合或正常配子与不正常配子的结合，就会产生非整倍性。

1.单体（2n-1），是体细胞中某对染色体缺少一条的个体。在动物、植物、人类中均发现过许多个体是单体。单体产生的配子有n和n+1两种，理论上两者的比例为1：1，自交的话会出现n、n-1与n、n-1自由组合产生2n、2（2n-1）、2n-2即双体：单体：缺体=1：2：1。但实际上单体的自交后代中各类个体不符合上述比例，这主要受三个因素的影响：（1）单价体在减数分裂过程中被遗弃的程度不同（2）n和n-1配子参与受精的频率不同。（3）2n-1和2n-2胚的存活率不同。但是在高中阶段我们常常按照理论上来进行解题。

2.缺体（2n-2），是生物体细胞中缺少一对同源染色体（2n-2）的个体，它仅存在于多倍体生物中，二倍体生物中的缺体不能存活。获得缺体的主要途径是单体的自交，由于缺失一条染色体的雄配子生活力极低，竞争力弱，故单体自交后代中，缺体出现的频率极低。

3.三体（2n+1），是体细胞中的染色体较正常2n个体增加一条的变异类型。即某一对染色体有三条染色体。三体的主要来源是三倍体的自交以及同源三倍体与二倍体之间的杂交。其次是因减数分裂过程异常导致单价体的形成，三体是高中教材中出现频率较高的一种例如人类的21三体、18三体、13三体。其中21号染色体三体病人的症状称为唐氏综合症。在减数分裂产生配子时产生n和n+1两种配子，n+1配子生活力较n配子低，2n+1胚成活率低于2n，所以在三体的自交后代中n配子与n配子结合的正常双体占多数，其次是n+1与n配子结合成的三体2n+1，n+1和n+1配子结合产生的四体（2n+2）极少。例如，普通小麦的三体自交，子代中正常双体占54.1%，三体占45%，四体仅占1%。三体上的基因的遗传在高中出现的频率较高，三体的基因分离是什么情况呢？例AAa在减数分裂时等位基因随着同源染色体移向两级有以下几种情况：（AAa）（A Aa）（AA a），所以会产生A：Aa：AA：a=2：2：1：1，假设n+1和n配子同等可育，且雌雄配子也同等可育，则AAa自交子代表现型aa占1/6x1/6=1/36，A—占35/36。

4.四体（2n+2），是生物体细胞中某对染色体多了两条同源染色体的个体，即某一个同源组有四条染色体，其余染色体均成对存在。产生的配子大多数是n+1。

下面以高三复习中的一道例题来呈现上述所出现的知识：

例：某严格自花传粉的二倍体植物（2n），野生型为红花，突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及在染色体上的定位，进行了以下相关实验。请分析回答：

（1）缺体（2n-1）可用于基因的染色体定。人工构建该种植物的缺体系（红花）应有____种缺体。若白花由一对隐性突变基因控制，将白花突变植株与该种植物缺体系中的全部缺体分别杂交，留种并单独种植，当子代出现表现型及比例为______时，可将白花突变基因定位于____染色体。

（2）三体（2n+1）也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制，将白花突变植株与三体系（红花纯合）中全部三体分别杂交，留种并单独种植，当子二代出现表现型？及比例为______时，可将白花突变基因定位。

解读：本题第1小问和第2小问涉及到缺体和三体， 如果该植物的染色体是2n，说明一个染色体组含有n个染色体，人工构建该种植物的缺体系是一个染色体组中的任意一条染色体缺失，因此共有n中缺体；白花突变体的基因型是aa，如白花突变基因该缺体所缺少的染色体上，该缺体红花植株的基因型是AO，二者杂交后代的基因型及比例是Aa：aO=1：1，Aa是红花，aO是白花。

（3） 如果白花突变位于三体上，白花植株的基因型是aa，三体纯合红花的基因型是AAA二者杂交得到子一代的基因型是Aa：AAa=1：1，让子一代自交，Aa自交后代A_=3/4，aa=1/4，AAa产生的配子的类型及比例是AA：Aa：A：a=1：2：2：1，AAa自交后代aa的比例是aa=1/36，因此子一代自交的到子二代白花的比例是5/36，红花植株的比例31/36。

本题考查的内容是基因的分离定律和自由组合定律，并且把染色体的非整倍性中的缺体和三体都进行了考查，学生如果没有一定的知识铺垫，答题时会花大量的时间去思考，所以老师在復习时一定要先把各种情况的来龙去脉讲清楚，学生才能清楚的搞明白问题的本质，答题也更加的从容和缩短时间，提高成绩。