生物考點(diǎn)指導(dǎo)：減數(shù)分裂過(guò)程中基因的異常行為變化
在分析減數(shù)分裂過(guò)程中核基因的行為變化時(shí)，應(yīng)抓住減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為變化的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生染色體的復(fù)制;減數(shù)第一次分裂過(guò)程中同源染色體分離;減數(shù)第二次分裂過(guò)程中姐妹染色單體分離。也可以結(jié)合基因的變化，逆向分析染色體的行為變化，加深對(duì)基因在染色體上的理解，加深對(duì)基因分離定律和自由組合定律內(nèi)涵的理解，以構(gòu)建完整的、系統(tǒng)的知識(shí)體系。
1. 基因突變
在減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA分子復(fù)制過(guò)程中，如復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)，則會(huì)引起基因突變，這種突變能通過(guò)配子傳遞給下一代，如圖所示。
注意 突變一般發(fā)生在同源染色體中的某一條染色體上，可以是顯性突變，也可以是隱性突變。
2. 基因數(shù)量變化
在減數(shù)分裂過(guò)程中，伴隨著染色體行為變化的異常，往往會(huì)引起配子中基因數(shù)目的增減。在分析基因數(shù)目變化時(shí)，應(yīng)考慮變化與減數(shù)第一次分裂有關(guān)，還是與減數(shù)第二次分裂有關(guān)。如圖1表示減數(shù)第一次分裂異常、減數(shù)第二次分裂正常產(chǎn)生的配子情況。
圖2表示減數(shù)第一次分裂正常、減數(shù)第二次分裂異常產(chǎn)生配子的情況。
典例1
(2011·山東卷，8)基因型為AaXBY的小鼠僅因?yàn)闇p數(shù)分裂過(guò)程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個(gè)不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號(hào)染色體。下列關(guān)于染色體未分離時(shí)期的分析，正確的是 ( )
①2號(hào)染色體一定在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離 ②2號(hào)染色體可能在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離 ③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離 ④性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析 AA型配子中沒(méi)有a基因，說(shuō)明減數(shù)第一次分裂時(shí)A與a已經(jīng)分開(kāi)，一定是由于減數(shù)第二次分裂時(shí)2號(hào)染色體未分離，①正確，②錯(cuò)誤;AA型配子中不含性染色體，有兩種可能：一是在減數(shù)第一次分裂時(shí)性染色體未分離，配子由產(chǎn)生的不含性染色體的次級(jí)性母細(xì)胞分裂而成;二是減數(shù)第二次分裂時(shí)性染色體未分離，產(chǎn)生不含性染色體的性細(xì)胞，故③正確，④錯(cuò)誤。
答案 A
【典例2】 某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)豬產(chǎn)生配子時(shí)的細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程進(jìn)行了研究，并繪制了相關(guān)圖示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)圖1過(guò)程表明，通過(guò)減數(shù)分裂，染色體數(shù)目__________。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為特點(diǎn)是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)圖2顯示的是一對(duì)同源染色體(常染色體)的不正常分裂情況，產(chǎn)生異常配子①③的原因可能是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果圖3表示卵原細(xì)胞，該卵原細(xì)胞經(jīng)圖4形成基因型為AB的卵細(xì)胞，則其形成的第二極體的基因型是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)圖1表示正常減數(shù)分裂的親代細(xì)胞及其產(chǎn)生配子過(guò)程中染色體的行為變化。在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為變化主要是同源染色體分離、非同源染色體自由組合，這是基因分離定律和自由組合定律的基礎(chǔ)。(2)由圖2可知，配子①中存在同源染色體，所以只可能是減數(shù)第一次分裂后期出現(xiàn)了差錯(cuò)，同源染色體未分離而是移向了細(xì)胞同一極，導(dǎo)致出現(xiàn)了異常配子。(3)如果形成基因型為AB的卵細(xì)胞，則說(shuō)明在圖4時(shí)期發(fā)生了交叉互換，形成的第二極體的基因型是Ab、ab、aB。
答案 (1)減半 同源染色體分離、非同源染色體自由組合
(2)減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒(méi)有分離，而是移向細(xì)胞同一極
(3)Ab、ab、aB次分裂時(shí)2號(hào)染色體未分離，①正確，②錯(cuò)誤;AA型配子中不含性染色體，有兩種可能：一是在減數(shù)第一次分裂時(shí)性染色體未分離，配子由產(chǎn)生的不含性染色體的次級(jí)性母細(xì)胞分裂而成;二是減數(shù)第二次分裂時(shí)性染色體未分離，產(chǎn)生不含性染色體的性細(xì)胞，故③正確，④錯(cuò)誤。
答案 A
【典例2】 某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)豬產(chǎn)生配子時(shí)的細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程進(jìn)行了研究，并繪制了相關(guān)圖示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)圖1過(guò)程表明，通過(guò)減數(shù)分裂，染色體數(shù)目__________。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為特點(diǎn)是___________________________________________________________
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(2)圖2顯示的是一對(duì)同源染色體(常染色體)的不正常分裂情況，產(chǎn)生異常配子①③的原因可能是_________________________________________________________________
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(3)如果圖3表示卵原細(xì)胞，該卵原細(xì)胞經(jīng)圖4形成基因型為AB的卵細(xì)胞，則其形成的第二極體的基因型是_____________________________________________________
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解析 (1)圖1表示正常減數(shù)分裂的親代細(xì)胞及其產(chǎn)生配子過(guò)程中染色體的行為變化。在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為變化主要是同源染色體分離、非同源染色體自由組合，這是基因分離定律和自由組合定律的基礎(chǔ)。(2)由圖2可知，配子①中存在同源染色體，所以只可能是減數(shù)第一次分裂后期出現(xiàn)了差錯(cuò)，同源染色體未分離而是移向了細(xì)胞同一極，導(dǎo)致出現(xiàn)了異常配子。(3)如果形成基因型為AB的卵細(xì)胞，則說(shuō)明在圖4時(shí)期發(fā)生了交叉互換，形成的第二極體的基因型是Ab、ab、aB。
答案 (1)減半 同源染色體分離、非同源染色體自由組合
(2)減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒(méi)有分離，而是移向細(xì)胞同一極
(3)Ab、ab、aB