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相同或互补在减数分裂解题中的应用

2020-01-13李林

下一代 2020年7期
关键词:减数分裂互补解题

李林

摘 要:利用减数分裂过程中产生配子间相同或互补关系,解答生殖细胞的来源及确定生殖细胞的染色体或基因组成等问题。

关键词:相同;互补;减数分裂;解题;应用

减数分裂过程有其内在的规律,即减数分裂过程中存在三种重要的变化,间期的染色体复制,减Ⅰ的同源染色体的分离,减Ⅱ的着丝点的分裂。根据减Ⅰ的同源染色体的分离规律,同一个初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的染色体或基因组成互补(即两个次级精母细胞的染色体或基因组成相加等于对应的初级精母细胞的染色体或基因组成);根据减Ⅱ的着丝点的分裂规律,同一个次级精母细胞产生的两个精细胞染色体或基因组成相同。总体来说,一个精原细胞经减数分裂产生4个精细胞,2种类型(互补),每种类型2个(相同)。卵细胞的形成可以看成类似。如果能巧妙利用“相同”或“互补”进行解题,将会提高解题速度和质量。(注:减数分裂过程中发生基因突变、交叉互换和染色体变异情况除外。)

一、判断生殖细胞的来源

例1 从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图所示,图中染色体的黑色和白色分别代表染色体来自父方和母方。如果不考虑染色体交叉互换,关于这两个精细胞的来源的猜测,不正确的是 ( )

A.可能来自一个精原细胞

B.可能来自一个初级精母细胞

C.可能来自一个次级精母细胞

D.可能来自两个初级精母细胞

解析 在正常情况下,一个精原细胞产生2种染色体组成互补的精细胞;一个初级精母细胞产生2种染色体组成互补的次级精母细胞,且每个次级精母细胞各产生2个相同的精细胞,最终产生2种互补的精细胞,所以A、B正确;同一个体两个初级精母细胞可能产生相同的精细胞,也可能产生互补的精细胞,故D正确;一个次级精母细胞产生2个相同的精细胞,如图两个精细胞的染色体组成互补,所以C错误。正确答案:C

例2 如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑交叉互换的情况下,下列相关叙述不正确的是 ( )

A.上述精细胞至少来自4个精原细胞

B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞

C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞

D.①⑦可能来自同一个精原细胞

解析 在正常情况下,一个精原细胞产生2种基因组成互补的精细胞。图中①④,②⑥,③⑦,⑤⑧基因组成互补,可能来自同一个精原细胞,因此上述精细胞至少来自4个精原细胞,故A、B正确;1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞(即1种),图中8个精细胞的基因组成各不相同,至少來自8个次级精母细胞,故C正确;①⑦不互补,不可能来自同一个精原细胞,故D错误。正确答案:D。

二、确定生殖细胞的染色体或基因组成

例1 如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵细胞的染色体组成是( )

A.2、4

B.1、3

C.1、3或2、4

D.1、4或2、3

解析 如果把极体也看着生殖细胞,一个卵原细胞经过减数分裂产生2种互补的生殖细胞,每种类型含2个相同的生殖细胞,已知其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵细胞的染色体组成可能与该极体相同或互补,即为1、3或2、4。正确答案:C。

例2 如图是某同学绘制的某雄性动物(2N=4)精巢细胞分裂图,据图回答问题(原题节选)。

(1)若该动物的基因型为AaXbY,乙图细胞分裂后产生的两个精细胞的基因型为AY,则来源于同一初级精母细胞的另外两个精细胞的基因型是_______(不考虑基因突变和染色体变异等情况)。

解析 一个精原细胞经过减数分裂产生2种互补的精细胞,每种类型含2个相同的精细胞。乙图细胞分裂后产生的两个相同精细胞的基因型为AY,则来源于同一初级精母细胞的另外两个精细胞的基因型与其互补,基因型为aXb。正确答案:aXb。

总之,减数分裂过程比较复杂,涉及内容较多,如何从其过程中挖掘规律,掌握其内容的实质,并很好运用到解题中,达到提高学生的解题能力,是我们值得思考的问题。

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