減數分裂異常產生配子情況分析

新疆 姜 維

減數分裂異常產生配子情況分析

新疆 姜 維

減數分裂是有性生殖細胞成熟必須經過的過程。有性生殖細胞（配子）的產生情況，就由減數分裂來決定，當減數分裂發生差錯，產生的配子就會異常。減數分裂分為第一次分裂和第二次分裂，它們發生差錯，產生的異常配子也是不同的。具有一定的規律性。

一、正常的減數分裂產生配子情況分析

一個基因型為AaXbY精原細胞進行一次減數分裂產生配子的情況見下圖所示。

形成的精細胞，經過變形形成精子，精細胞變形為精子只是細胞質的變形，細胞核中染色體及基因不變。

在沒有發生交叉互換情況下，如果只有一個精原細胞或者一個初級精母細胞，經過一次減數分裂形成2個AXb配子和2個aY配子，或者形成2個aXb配子和2個AY配子，共2種4個配子。

總結：一個基因型為AaXbY精原細胞或者一個初級精母細胞，經過一次減數分裂可以產生2種基因型不同精子。一個基因型為AaXbY精原細胞或者一個初級精母細胞，經過一次減數分裂可能產生4種基因型不同精子。一個基因型為AaXbY的個體，通過減數分裂可以產生4種基因型不同的精子。一個次級精母細胞產生的2個精子基因型完全相同，一個次級精母細胞只能產生一種精子。

【例1】基因型為AaBb的一個初級精母細胞，在減數分裂過程中一條姐妹染色單體上的A基因突變為a，該細胞以后減數分裂正常進行，則其可以產生幾種配子？

【分析】沒有突變的減數分裂產生的4個配子有2種，2個AB，2個ab的配子，或者是2個Ab，2個aB的配子。

發生了突變，導致失去1個A，多了一個a。以后的減數分裂過程正常，產生4個配子，1個aB，1個AB，2個ab的配子，共有3種；或者1個Ab，1個ab ，2個aB的配子，共有3種。

二、異常的減數分裂產生配子情況分析

1.減數分裂第一次分裂異常第二次分裂正常產生配子的情況分析

減數分裂第一次分裂不正常，可以是一對常染色體沒有發生分離，即Aa一對等位基因沒有分離，進入到一個次級精母細胞中，而性染色體正常分離，進入到不同的次級精母細胞。也可以是一對常染色體正常發生分離，而性染色體沒有正常分離。第三類是一對常染色體和性染色體都沒有正常分離。具體產生的配子情況如下表（以基因型為AaXbY的精原細胞為例）。

YY AAaaXbXbXbXb AAaaYY aa AAXbXbYY AA aaXbXbYY AAaaXbXbYY AaXbY AaXbY aXbY aXbY AA aa AXbY AXbY AaY AaY XbXbYY AaXbAaXb異常情況 次級精母細胞 精細胞第一類 第二類第三類異常5異常4異常3異常2異常1

總結：對于一個兩對基因都是雜合的個體，正常的減數分裂產生的配子中是沒有等位基因的，存在的都是等位基因的一個。如果細胞中存在有等位基因，那是因為同源染色體沒有發生分離的結果。也就是說，如果配子中存在有等位基因，就可以判斷是減數分裂第一次分裂發生異常。

【例2】觀察到的某生物（2n=6）減數分裂第二次后期的細胞如下圖所示，請分析產生此細胞的原因。

【分析】此圖為減數分裂的第二次分裂，從圖像分析細胞中有8條染色體，有問題。因為生物體的染色體數目是6條，減數分裂第一次產生的子細胞染色體減半為3條，后期著絲點分裂，染色體加倍，應為6條。但是此圖的細胞是8條染色體，說明是因為減數分裂第一次分裂異常的結果。由左數的第1條染色體和左數的第4條染色體，形態是相同的，是一對同源染色體，說明在減數分裂第一次分裂由于這對同源染色體沒有發生分離所致。

【例3】基因組成為XBXbY的甲，其父色盲，其母表現正常，產生的原因是？

【分析】第一種情況：如果甲母為攜帶者，甲母減數分裂第一次分裂中，兩條X染色體未分開而進入次級精母細胞，形成的卵細胞中同時含有XB和Xb兩個基因，與一個正常的精子（基因為Y）結合，通過受精作用產生XBXbY的受精卵，由此發育為甲。

第二種情況：甲父減數分裂第一次分裂中，兩條性染色體未分開而進入次級精母細胞，形成的精子中同時含有Xb和Y，與一個正常的卵子（基因型為XB）結合，通過受精作用產生XBXbY的受精卵，由此發育為甲。

2.減數分裂第一次分裂正常第二次分裂異常產生配子的情況分析

以基因型為AaXbY的精原細胞為例：

AAXbXbAAXbXbaaYY aaY Y AAY Y AAYY aaXbXbaaXbXb異常1異常2異常情況 次級精母細胞 精細胞?

總結：對于一個兩對基因都是雜合的個體，正常的減數分裂產生的配子中是沒有相同的基因，存在的都是等位基因的一個。如果細胞中存在有相同基因，那是因為分離的姐妹染色單體同時進入一個細胞的緣故。也就是說，如果配子中存在有相同基因，就可以判斷是減數分裂第二次分裂發生異常。

【例4】一個基因型為AaXbY的小鼠產生了一個aYY的配子，分析產生的原因？

【分析】配子存在有兩條Y染色體，是因為在減數分裂第二次分裂姐妹染色單體沒有分離所致。

3.減數分裂第一次、第二次分裂均異常產生配子的情況分析

如果減數分裂第一次分裂異常，大致有5種異常情況，而減數分裂第二次分裂異常，發生的組合數很多，這里列舉一例，以示參考，其他幾組可以參照做練習使用（以基因型為AaXbY的精原細胞為例）。

以上圖解所示：減數分裂第一次分裂異常，等位基因A/a未分離，性染色體正常分離。

減數分裂第二次分裂異常，正常分離的基因和不正常分離的基因見下表。

序號 正常分離的基因 未正常分離的基因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】一個基因型為AaXbY的精原細胞產生一個基因型為AAaXb的精子，那么，另外3個精子的基因型分別是________________。

【分析】精原細胞基因型為AaXbY，其初級精母細胞基因型為AAaaXbXbYY。

因為Aa進入同一個精子中，說明，第一次分裂A、a所在的同源染色體沒有分離；于是產生了基因型為AAaaXbXb和YY的兩個次級精母細胞。

在次級精母細胞AAaaXbXb第二次分裂過程中，因為AA存在一個精子中，說明，A、A所在的姐妹染色體進入到一個精細胞。而a、a，Xb、Xb所在的姐妹染色體正常分離，所以產生基因型為AAaXb精子和aXb精子各一個。

在次級精母細胞YY第二次分裂過程中，如果Y、Y所在同源染色體正常分離，產生基因型為Y的兩個精子；如果Y、Y所在同源染色體不正常分離，產生基因型為YY的一個精子和不含有任何染色體的一個精子。

【答案】aXb、Y、Y或aXb、YY、0

總結：配子中存在有相同的基因是減數分裂的第二次異常，如精原細胞（初級精母細胞）存在相同基因，也可以是減數分裂第一次異常。如果配子中存在有等位基因則減數分裂第一次分裂異常。

總之，減數分裂異常產生的配子情況比較復雜，產生的配子種類多，但是規律性較強。首先根據相同基因或等位基因的存在判斷發生異常的時期，就會容易解決問題。一般減數分裂第一次分裂產生的兩個次級精母細胞中存在的基因是相對的，即一個細胞中是A基因，另一個細胞一定為a基因，一個細胞中存在A和a兩個基因，另一個細胞就缺少此類基因。正常的減數分裂第二次分裂產生的兩個精細胞是相同的；異常的第二次分裂，一個子細胞中存在是一對相同的基因，另一個不存在此基因。知道了一個配子的基因組成，不難得到其他三個配子的基因組成。

（作者單位：新疆兵團農八師石河子121團第一中學）

有錯必糾

2015年《高考生物4》更正：第19頁左欄第7行“105”改為“105”；第13行“3.07”改為“2.97”；第34行刪除“，但要注意，因題干問的是可能，故選C不選D”。

2015年《高考生物5》更正：第7頁左欄倒數第4行“信_號分子分泌”改為“信號分子合成分泌”。