有关减数分裂的几点思考

车木子 指导教师：李昌成 沈雪莹

(新疆乌鲁木齐市第八中学高三8班 830002)

在人类的历史长河中,一直能传承下来的不只有文化还有基因.随着科技的进步，人们逐渐揭开了人类遗传的神秘面纱，减数分裂也随之进入人们的视野，它影响着每一个人.因此对减数分裂的学习不但了解自身是如何诞生的，而且还能通过比较减数分裂过程及精卵细胞的形成过程进一步理解细胞生命活动的动态变化.从而让自己建立起辩证统一的观点，强化生命观念.减数分裂的相关知识在高中的生物知识体系中是很重要的一部分，高考考查的频率也较高，是高中生必须掌握的知识.

以下几道高频易错题，是学生在学习过程中常遇到的题型.

例某雄性动物基因型为AaBb，现已知其精原细胞在形成精子的过程中，MⅠ异常，有一对同源染色体未分离.观察到精原细胞产生的一个精细胞基因型为ABb，推测出另外三个精细胞的基因型为____.

解析由题已知，含有A(a)基因的同源染色体正常分离，含有B(b)的同源染色体未分离，并同时进入同一个次级精母细胞，致使另一个次级精母细胞中没有B(b)基因的染色体，只有一条含a基因的染色体.而在MⅡ过程中，染色体的姐妹染色单体正常分离，所以四个精细胞的基因型为ABb、ABb、a、a.

归纳总结若精原细胞为AaBb，原本正常情况下能产生4个精细胞，其中一种为AB、AB、ab、ab，他们两两相同，不相同的之间为“互补”(如AB与ab).即来自于同一个次级精母细胞的两个精细胞相同，不是来自于同一个精母细胞的两个精细胞互补.以此类推题目中精原细胞为AaBb，其中一个精细胞为ABb时，与其来自同一个次级精母细胞的精细胞也应为ABb.又因为是含B(b)基因的同源染色体在MⅠ时未分离，并均进入有含A基因的染色体的次级精母细胞中，所以含a的次级精母细胞中无B(b)基因.所以剩下本该互补的两个精细胞的基因型只能为a、a.

例2某雄性动物基因型为AaBb，现已知精原细胞的MⅠ正常，MⅡ异常，观察到精原细胞产生的一个精细胞基因型为abb，推测出另外三个基因型为____.

解析因为亲本基因型为AaBb，而产生的一个精细胞为abb，说明含有B和b基因的同源染色体在MⅠ过程中正常分离(且a与b组合在一起).是次级精母细胞ab中含b基因的染色体，在着丝点分裂时(MⅡ后期)，姐妹染色单体移向同一极所致.

归纳总结当一个精原细胞为AaBb，产生的其中一个精细胞为abb时，可知①MⅠ正常，即同源染色体分离，A与a分离，B与b正常分离分别进入不同的次级精母细胞.则两个次级精母细胞分别为ab和AB.②余下的三个精细胞中，与abb来源于同一个次级精母细胞(ab)的精细胞本该与其相同，但由于含b基因的姐妹染色单体未分离，全部进入一个精细胞，则与abb来源于同一个次级精母细胞(ab)的精细胞就只剩a了.另外两个来源于次级精母细胞(AB)的精细胞应相同且与ab互补，所以为AB、AB.

方法提炼在一个精原细胞产生的四个精细胞中，来自于同一次级精母细胞的两个精细胞应该相同，而来自于不同次级精母细胞的精细胞应“互补”.这一原则即使在减数分裂异常的情况下也适用.卵细胞也同理.所以学生可更加方便快速地解决相关问题，省去了传统的通过画图来分析解决问题的过程，有助于学生高效解题.

方法应用有研究者对基因型EeXFY的某动物精巢切片进行了显微观察.若该动物产生的一个精细胞的基因型为E，则另外三个精细胞的基因型为(1)eXFY、eXFY、E ;(2)EXFXF、eY、eY;(3)EYY、eXF、eXF.

解析若其中一个精细胞的基因型为E，则说明含E和e的一对常染色体正常分离，是性染色体未正常分离所致.从非同源染色体自由组合的角度的来讲，可知至少其中一个配子E并未与XF与Y任何一个结合，因此可能有以下三种情况产生.

(1)若减数第一次分离异常，则仅考虑X、Y时，依据相同或互补的原则，会产生四种精细胞XFY、XFY、O、O(O表示该细胞中无性染色体)，则加上正常分离的E和e基因，这四个精细胞的基因型为eXFY、eXFY、E、E.

(2)若MⅡ异常，①若X染色体MⅡ后期姐妹染色单体未分离，均移向同一极而进入同一个精细胞，则与其来源于同一个次级精母细胞的另一个精细胞中便无X染色体.因此这四个精细胞应为XFXF、O、Y、Y，加上正常分离的E和e基因，应该为EXFXF、E、eY、eY.

②若Y染色体MⅡ分裂后期姐妹染色单体未分离，均移向同一极而进入同一个精细胞，则与其来源于同一个次级精母细胞的精细胞就无Y染色体.即这四个精细胞为O、YY、XF、XF，再加上正常分离的E和e基因，这四个精细胞应为E、EYY、eXF、eXF.(因为与O，即没有性染色体组合在一起的始终是基因E)

例3一群基因型为Aa的植株连续自交

P Aa

↓⊗

F1AA 2Aa aa

⟹ 1 ∶ 2 ∶ 1

F2AA 2(1/4 AA 1/2 Aa 1/4 aa) aa

⟹ 3 ∶ 2 ∶ 3

F33AA 2(1/4AA 1/2Aa 1/4aa) 3aa

⟹ 7 ∶ 2 ∶ 7

因此 FnAA∶Aa∶aa=2n-1∶2∶2n-1

例4一群基因型为Aa的植株连续自由交配

P Aa

F1AA 2Aa aa ⟹(A：1/2，a：1/2)

所以 AA ∶ Aa ∶ aa

则F21 ∶ 2 ∶ 1 (A：1/2，a：1/1)

F31 ∶ 2 ∶ 1 (A：1/2，a：1/2)

因此Fn1 ∶ 2 ∶ 1

例5一群基因型为Aa植株连续自交并逐代淘汰aa

P Aa

F1AA 2Aa aa (死亡)

⟹ 1 ∶ 2

F2AA 2(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)

⟹ 3 ∶ 2

F33AA 2(1/4 AA 1/2 Aa 1/4 aa)

⟹ 7 ∶ 2

因此 FnAA∶Aa=2n-1∶2

例6一群基因型为Aa的植株连续自由交配并逐代淘汰aa

P Aa

F1AA 2Aa aa (死亡)

⟹ 1 ∶ 2(A∶a=4∶2=2∶1)

配子2Aa2A4AA2Aaa2Aa1aa

F2AA ∶ Aa

⟹ 4 ∶ 4(A∶a=12∶4=3∶1)

同理F3AA ∶ Aa

9 ∶ 6

因此 FnAA∶Aa=n2∶2n

例7用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、自由交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、自由交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图.下列分析错误的是( ).

A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4

B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4

C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1

D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等

解析若Aa分别连续自交和自由交配并淘汰隐性个体，则后代都为(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)，淘汰掉aa则F1代Aa基因型个体占剩余个体的2/3.而当F1代再自交时，其后代是1/3AA+2/3Aa(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)，淘汰掉aa后，得到的后代F2是3/5AA+2/5Aa，所以Aa所占的比例是0.4；若F1代再自由交配，则可由F1的A和a的基因频率(A∶2/3和a∶1/3)，依据遗传平衡计算出F2中AA=4/9、Aa=4/9、aa=1/9，淘汰aa之后则Aa基因型占剩余个体的1/2，由此推知图中曲线Ⅱ是自由交配并淘汰aa的曲线，曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线，由此推出B项正确.

由曲线Ⅱ可知F2代的A、a基因频率分别为3/4和1/4，则自由交配后代中AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16，淘汰aa后，F3中Aa的基因型频率为0.4，所以A项正确.

Aa分别连续自交和自由交配，F1代Aa的基因型频率都是1/2，若F1代再自由交配，后代的基因型频率不会发生改变，则图中曲线Ⅰ是Aa自由交配的曲线.而当F1代再连续自交时，Aa的基因型频率=(1/2)n，所以F2中Aa=1/4，则可推知图中曲线Ⅳ是自交的结果，曲线Ⅳ中在Fn代纯合子的比例是1-(1/2)n，则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[(1-(1/2)n-1)]=(1/2)n，C项错误.

连续自交和自由交配这两者都不存在选择，所以不会发生进化，A和a的基因频率都不会改变，D项正确.

所以答案是C.