减数分裂异常浅析

减数分裂异常图解浅析
减数分裂虽说在全国高考理综试卷中出的考题不多，但他是学习遗传和变异的基础。

深入理解减数分裂，有助于解答遗传和变异的相关试题，而减数分裂异常是减数分裂常见的问题。

为了便于掌握减数分裂和减数分裂异常，现把这些规律总结如下。

假如某生物体细胞中有两对同源染色体，且每对同源染色体上有一对等位基因，该生物体的基因型为AaXY，两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，以精原细胞的减数分裂为例，则：
一、减数分裂正常过程，图解如下：
图1
由图1可见，一个精原细胞一次正常减数分裂可产生4个精子，有两种基因型（AX和aY或AY和aX），即一个精原细胞减数第一次分裂时只能发生两种情况中的一种。

而一个生物体正常减数分裂能产生许多精子，可有四种基因型（AX、aY、AY和aX），即一个生物体减数第一次分裂时两种组合情况都有可能发生。

下面均以其中一种情况为例。

减数第一次分裂后期时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，形成的两组染色体分别进入两个次级精母细胞，即产生两种次级精母细胞AAXX和aaYY或aaXX 和AAYY；减数第二次分裂后期时，连接在同一个着丝点上的姐妹染色单体彼此分开，分别进入两个精细胞，由于成对的姐妹染色单体上携带的基因相同，因此一个次级精母细胞（以AAXX为例）分裂可产生两个（AX和AX）、一种（AX）精细胞。

二、减数分裂异常有下列三种情况
1、减数第一次分裂异常，减数第二次分裂正常，图解如下：
图2
由图2可见，一个精原细胞减数第一次分裂时，一对同源染色体AA与aa没有正常分离而进入一个次级精母细胞，而另一对同源染色体分离正常，减数第二次分裂时姐妹染色单体正常分离。

这样一个精原细胞经过一次减数分裂产生的4个精细胞均异常，即AaX、AaX、Y、Y。

2、减数第一次分裂正常，减数第二次分裂异常，图解如下：
图3 由图3可见，减数第一次分裂正常，一个次级精母细胞AAXX在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体AA没有正常分开，而姐妹染色单体XX正常分开；另一个次级精母细胞分裂正常。

这样一个精原细胞经过一次减数分裂产生的4个精细胞中，两个异常（AAX和X），两个正常（aY、aY）。

3、减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常，图解如下：
图4 由图4可见，一个精原细胞减数第一次分裂时，一对同源染色体AA与aa没有正常分离而进入一个次级精母细胞，另一对同源染色体正常分离，这样形成的两个次级精母细胞AAaaXX和YY均不正常；减数第二次分裂时，一对姐妹染色单体A与A没有正常分开而进入一个精细胞，其他成对姐妹染色单体均正常分开而进入两个精细胞。

这样一个精原细胞经过一次减数分裂产生的4个精细胞中，有一个精细胞aX正常，其他三个AAaX、Y和Y均异常。

三、典例分析
1、（06山东）一个基因型为AaX b Y精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个基因型为AAaX b的精子，则另外三个精子的基因型分别是（）
A．aX b、Y、Y B. X b、aY、Y
C. aX b、aY 、Y
D. AAaX b、Y、Y
析：由题中已知精子的基因型AAaX b可知，该精原细胞在减数第一次分裂时，同源染色体AA与aa没有正常分离而进入一个次级精母细胞，另一对同源染色体正常分离，这样形成的两个次级精母细胞分别为AAaaX b X b和YY；减数第二次分裂时，一对姐妹染色单体A 与A没有正常分开而进入一个精细胞，其他成对姐妹染色单体均正常分开而进入两个精细胞。

这样该精原细胞经过一次减数分裂产生的4个精子分别为AAaX b、aX b、Y和Y，过程见图4。

故正确答案为A。

2、（06山东）某一生物体细胞有四对染色体。

假如一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为（）
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.0:4
析：由题意可知，该初级精母细胞在产生精细胞的过程中，减数第一次分裂正常，减数第二次分裂异常，符合减数分裂异常规律2，最终形成两个异常精细胞（AAX和X）和两个正常精细胞（aY、aY），过程见图3。

故正确答案为A。

3、（06南京）一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。

另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数分裂的第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞
的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。

上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（）
A.两者产生的精子全部都不正常
B.前者产生全部不正常的精子，后者只产生一半不正常的精子
C. 两者都只产生一半不正常的精子
D. 前者产生一半不正常的精子，后者产生的精子都不正常
析：由题意可知，前者的减数分裂过程符合减数分裂异常规律1，最终产生的4个精子均不正常；后者的减数分裂过程符合减数分裂异常规律2，最终产生的4个精子一半不正常。

故正确答案为B。

4、（06黄岗）某一哺乳动物的体细胞中有16对染色体，假设一个初级卵母细胞在产生卵细胞的过程中，一个次级卵母细胞在分裂后期有一对姐妹染色体移向了同一极，则这个初级卵母细胞产生正常卵细胞的几率是（）A．1/2 B．0 C．1/3 D．1/4
析：这是一道卵细胞形成的题。

他与精细胞的形成不同，一个卵原细胞经减数分裂只产生一个卵细胞。

由题意可知，一个次级卵母细胞在分裂后期有一对姐妹染色体移向了同一极，这符合减数分裂异常规律2，该次级卵母细胞分裂产生的卵细胞异常，正常卵细胞的几率为0，故正确答案为B。

5、（05郑州）父亲正常，母亲患红绿色盲，生了一个性染色体为XXY的不色盲儿子（高度不育），该儿子多出的X染色体应该来自于（）
A．精子B．卵细胞C．精子和卵细胞D．不能确定
析：解答该题的关键是正确写出不色盲儿子的基因型。

由题意可知，该不色盲儿子的母亲患红绿色盲，基因型为X b X b，父亲正常，基因型为X B Y，由此可推知该不色盲儿子的基因型应为X B X b Y，即X b来自于母亲，X B Y来自于父亲，而X B Y的来源符合减数分裂异常规律1，属于减数分裂的第一次分裂异常。

故正确答案为A。

6、（2007潍坊统考）1968年，在几篇新闻报道中描述了一个惊人的发现，有2%--4%的精神病患者的性染色体组成为XYY。

XYY综合征患者有暴力倾向，有反社会行为，有人称多出的这条Y染色体为“犯罪染色体”。

下列关于XYY综合征的叙述正确的是（）
A．患者为男性，是由母方减数第一次分裂产生异常卵细胞所致
B．患者为男性，是由父方减数第二次分裂产生异常精子所致
C．患者为女性，是由母方减数第一次分裂产生异常卵细胞所致
D．患者为女性，是由父方减数第二次分裂产生异常精子所致
分析：由患者基因型XYY可知，X来自母方的卵细胞，YY来自父方的精子，而YY 的不正常的减数分裂是由于染色单体Y与Y的没有正常分离造成的，发生在减数第二次分裂产生异常精子的过程。

故正确答案为B。

7、（2007湖北联考）下列关于生物生殖与发育的说法中，正确的是（）
A．蛙的受精卵发育成囊胚的过程中，DNA的总量与有机物总量在不断增加
B．在荠菜胚的发育、种子萌发和幼苗生长过程中，提供营养的分别是胚柄、胚乳、光合作用
C．对于所有被子植物来说，生殖生长的开始，意味着营养生长的减慢和停止
D．某Klinefelter综合征患者，染色体组成为47，XXY，同时患有色盲，系谱分析发现其父母亲均正常。

由此可以推断，造成患者染色体异常的原因是卵细胞形成过程中减数分裂异常所致
分析：该题的D选项，与上述的第5题正好相反，由患者患色盲(伴X隐性遗传)可知，
患者的基因型应为X b X b Y。

而“系谱分析发现其父母亲均正常”，可知其母亲为色盲基因X b 的携带者，并且次级卵母细胞在第二次减数分裂时X b染色单体与X b染色单体没有正常分开，而进入同一个卵细胞中，造成该病患者。

故正确答案为D。

由上可见，分析和解决减数分裂异常的试题，必须熟练掌握减数分裂的基本过程和减数第一次分裂、减数第二次分裂的分裂特点，才能正确解答这类试题。