相同或互補(bǔ)在減數(shù)分裂解題中的應(yīng)用

李林

摘 要：利用減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生配子間相同或互補(bǔ)關(guān)系，解答生殖細(xì)胞的來(lái)源及確定生殖細(xì)胞的染色體或基因組成等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：相同；互補(bǔ)；減數(shù)分裂；解題；應(yīng)用

減數(shù)分裂過(guò)程有其內(nèi)在的規(guī)律，即減數(shù)分裂過(guò)程中存在三種重要的變化，間期的染色體復(fù)制，減Ⅰ的同源染色體的分離，減Ⅱ的著絲點(diǎn)的分裂。根據(jù)減Ⅰ的同源染色體的分離規(guī)律，同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的染色體或基因組成互補(bǔ)（即兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的染色體或基因組成相加等于對(duì)應(yīng)的初級(jí)精母細(xì)胞的染色體或基因組成）；根據(jù)減Ⅱ的著絲點(diǎn)的分裂規(guī)律，同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)精細(xì)胞染色體或基因組成相同。總體來(lái)說(shuō)，一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞，2種類(lèi)型（互補(bǔ)），每種類(lèi)型2個(gè)（相同）。卵細(xì)胞的形成可以看成類(lèi)似。如果能巧妙利用“相同”或“互補(bǔ)”進(jìn)行解題，將會(huì)提高解題速度和質(zhì)量。（注：減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)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(xì)胞的來(lái)源

例1 從某動(dòng)物個(gè)體的睪丸中取出的兩個(gè)精細(xì)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(lái)自父方和母方。如果不考慮染色體交叉互換，關(guān)于這兩個(gè)精細(xì)胞的來(lái)源的猜測(cè)，不正確的是 （ ）

A.可能來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞

B.可能來(lái)自一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞

C.可能來(lái)自一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞

D.可能來(lái)自兩個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞

解析 在正常情況下，一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種染色體組成互補(bǔ)的精細(xì)胞；一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2種染色體組成互補(bǔ)的次級(jí)精母細(xì)胞，且每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞各產(chǎn)生2個(gè)相同的精細(xì)胞，最終產(chǎn)生2種互補(bǔ)的精細(xì)胞，所以A、B正確；同一個(gè)體兩個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可能產(chǎn)生相同的精細(xì)胞，也可能產(chǎn)生互補(bǔ)的精細(xì)胞，故D正確；一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2個(gè)相同的精細(xì)胞，如圖兩個(gè)精細(xì)胞的染色體組成互補(bǔ)，所以C錯(cuò)誤。正確答案：C

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

A.上述精細(xì)胞至少來(lái)自4個(gè)精原細(xì)胞

B.⑤⑧可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞

C.上述精細(xì)胞至少來(lái)自8個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞

D.①⑦可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞

解析 在正常情況下，一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種基因組成互補(bǔ)的精細(xì)胞。圖中①④，②⑥，③⑦，⑤⑧基因組成互補(bǔ)，可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞，因此上述精細(xì)胞至少來(lái)自4個(gè)精原細(xì)胞，故A、B正確；1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞能產(chǎn)生2個(gè)相同的精細(xì)胞（即1種），圖中8個(gè)精細(xì)胞的基因組成各不相同，至少來(lái)自8個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，故C正確；①⑦不互補(bǔ)，不可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞，故D錯(cuò)誤。正確答案：D。

二、確定生殖細(xì)胞的染色體或基因組成

例1 如圖所示為某動(dòng)物卵原細(xì)胞中染色體組成情況，該卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生3個(gè)極體和1個(gè)卵細(xì)胞，其中一個(gè)極體的染色體組成是1、3，則卵細(xì)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(xì)胞，一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生2種互補(bǔ)的生殖細(xì)胞，每種類(lèi)型含2個(gè)相同的生殖細(xì)胞，已知其中一個(gè)極體的染色體組成是1、3，則卵細(xì)胞的染色體組成可能與該極體相同或互補(bǔ)，即為1、3或2、4。正確答案：C。

例2 如圖是某同學(xué)繪制的某雄性動(dòng)物（2N=4）精巢細(xì)胞分裂圖，據(jù)圖回答問(wèn)題（原題節(jié)選）。

（1）若該動(dòng)物的基因型為AaXbY，乙圖細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的兩個(gè)精細(xì)胞的基因型為AY，則來(lái)源于同一初級(jí)精母細(xì)胞的另外兩個(gè)精細(xì)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(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生2種互補(bǔ)的精細(xì)胞，每種類(lèi)型含2個(gè)相同的精細(xì)胞。乙圖細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的兩個(gè)相同精細(xì)胞的基因型為AY，則來(lái)源于同一初級(jí)精母細(xì)胞的另外兩個(gè)精細(xì)胞的基因型與其互補(bǔ)，基因型為aXb。正確答案：aXb。

總之，減數(shù)分裂過(guò)程比較復(fù)雜，涉及內(nèi)容較多，如何從其過(guò)程中挖掘規(guī)律，掌握其內(nèi)容的實(shí)質(zhì)，并很好運(yùn)用到解題中，達(dá)到提高學(xué)生的解題能力，是我們值得思考的問(wèn)題。