相同或互補在減數分裂解題中的應用

李林

摘 要：利用減數分裂過程中產生配子間相同或互補關系，解答生殖細胞的來源及確定生殖細胞的染色體或基因組成等問題。

關鍵詞：相同；互補；減數分裂；解題；應用

減數分裂過程有其內在的規律，即減數分裂過程中存在三種重要的變化，間期的染色體復制，減Ⅰ的同源染色體的分離，減Ⅱ的著絲點的分裂。根據減Ⅰ的同源染色體的分離規律，同一個初級精母細胞產生的兩個次級精母細胞的染色體或基因組成互補（即兩個次級精母細胞的染色體或基因組成相加等于對應的初級精母細胞的染色體或基因組成）；根據減Ⅱ的著絲點的分裂規律，同一個次級精母細胞產生的兩個精細胞染色體或基因組成相同。總體來說，一個精原細胞經減數分裂產生4個精細胞，2種類型（互補），每種類型2個（相同）。卵細胞的形成可以看成類似。如果能巧妙利用“相同”或“互補”進行解題，將會提高解題速度和質量。（注：減數分裂過程中發生基因突變、交叉互換和染色體變異情況除外。）

一、判斷生殖細胞的來源

例1 從某動物個體的睪丸中取出的兩個精細胞的染色體組成如圖所示，圖中染色體的黑色和白色分別代表染色體來自父方和母方。如果不考慮染色體交叉互換，關于這兩個精細胞的來源的猜測，不正確的是 （ ）

A.可能來自一個精原細胞

B.可能來自一個初級精母細胞

C.可能來自一個次級精母細胞

D.可能來自兩個初級精母細胞

解析 在正常情況下，一個精原細胞產生2種染色體組成互補的精細胞；一個初級精母細胞產生2種染色體組成互補的次級精母細胞，且每個次級精母細胞各產生2個相同的精細胞，最終產生2種互補的精細胞，所以A、B正確；同一個體兩個初級精母細胞可能產生相同的精細胞，也可能產生互補的精細胞，故D正確；一個次級精母細胞產生2個相同的精細胞，如圖兩個精細胞的染色體組成互補，所以C錯誤。正確答案：C

例2 如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產生的精細胞。試根據細胞內染色體的組合分析，在不考慮交叉互換的情況下，下列相關敘述不正確的是 （ ）

A.上述精細胞至少來自4個精原細胞

B.⑤⑧可能來自同一個精原細胞

C.上述精細胞至少來自8個次級精母細胞

D.①⑦可能來自同一個精原細胞

解析 在正常情況下，一個精原細胞產生2種基因組成互補的精細胞。圖中①④，②⑥，③⑦，⑤⑧基因組成互補，可能來自同一個精原細胞，因此上述精細胞至少來自4個精原細胞，故A、B正確；1個次級精母細胞能產生2個相同的精細胞（即1種），圖中8個精細胞的基因組成各不相同，至少來自8個次級精母細胞，故C正確；①⑦不互補，不可能來自同一個精原細胞，故D錯誤。正確答案：D。

二、確定生殖細胞的染色體或基因組成

例1 如圖所示為某動物卵原細胞中染色體組成情況，該卵原細胞經減數分裂產生3個極體和1個卵細胞，其中一個極體的染色體組成是1、3，則卵細胞的染色體組成是（ ）

A.2、4

B.1、3

C.1、3或2、4

D.1、4或2、3

解析 如果把極體也看著生殖細胞，一個卵原細胞經過減數分裂產生2種互補的生殖細胞，每種類型含2個相同的生殖細胞，已知其中一個極體的染色體組成是1、3，則卵細胞的染色體組成可能與該極體相同或互補，即為1、3或2、4。正確答案：C。

例2 如圖是某同學繪制的某雄性動物（2N=4）精巢細胞分裂圖，據圖回答問題（原題節選）。

（1）若該動物的基因型為AaXbY，乙圖細胞分裂后產生的兩個精細胞的基因型為AY，則來源于同一初級精母細胞的另外兩個精細胞的基因型是_______（不考慮基因突變和染色體變異等情況）。

解析 一個精原細胞經過減數分裂產生2種互補的精細胞，每種類型含2個相同的精細胞。乙圖細胞分裂后產生的兩個相同精細胞的基因型為AY，則來源于同一初級精母細胞的另外兩個精細胞的基因型與其互補，基因型為aXb。正確答案：aXb。

總之，減數分裂過程比較復雜，涉及內容較多，如何從其過程中挖掘規律，掌握其內容的實質，并很好運用到解題中，達到提高學生的解題能力，是我們值得思考的問題。