染色體非整倍體變異在高三復(fù)習(xí)備考中的突破

楊學(xué)芬

【摘 要】在2017年的考綱中染色體變異由I類升級為II類要求，難度較之前有很大的提高，考查的時候常常和遺傳規(guī)律聯(lián)系在一起，這讓學(xué)生在基因和染色體數(shù)目上混淆一談，因此在復(fù)習(xí)的時候一定要把染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異給學(xué)生分析清楚。其中結(jié)構(gòu)變異里的缺失，染色體數(shù)目變異中的個別增加、減少，書上并沒有過多的介紹，需要老師們查閱更多的資料給學(xué)生講解清楚。本文筆者將以染色特非整倍性變異來進行闡述。

【關(guān)鍵詞】染色體；變異；復(fù)習(xí)；突破

染色體數(shù)目變異產(chǎn)生的非整倍體主要包括單體（2n-1）、缺體（2n-2）、三體（2n+1）、和四體（2n+2）類型。非整倍體的產(chǎn)生是由于減數(shù)分裂形成不正常的配子所致。性細胞減數(shù)分裂時，若同源染色體不聯(lián)會，或聯(lián)會后不分離，兩個同源染色體移向細胞的同一極，則所形成的配子中染色體數(shù)目就會增加或減少。這些不正常的配子間的結(jié)合或正常配子與不正常配子的結(jié)合，就會產(chǎn)生非整倍性。

1.單體（2n-1），是體細胞中某對染色體缺少一條的個體。在動物、植物、人類中均發(fā)現(xiàn)過許多個體是單體。單體產(chǎn)生的配子有n和n+1兩種，理論上兩者的比例為1：1，自交的話會出現(xiàn)n、n-1與n、n-1自由組合產(chǎn)生2n、2（2n-1）、2n-2即雙體：單體：缺體=1：2：1。但實際上單體的自交后代中各類個體不符合上述比例，這主要受三個因素的影響：（1）單價體在減數(shù)分裂過程中被遺棄的程度不同（2）n和n-1配子參與受精的頻率不同。（3）2n-1和2n-2胚的存活率不同。但是在高中階段我們常常按照理論上來進行解題。

2.缺體（2n-2），是生物體細胞中缺少一對同源染色體（2n-2）的個體，它僅存在于多倍體生物中，二倍體生物中的缺體不能存活。獲得缺體的主要途徑是單體的自交，由于缺失一條染色體的雄配子生活力極低，競爭力弱，故單體自交后代中，缺體出現(xiàn)的頻率極低。

3.三體（2n+1），是體細胞中的染色體較正常2n個體增加一條的變異類型。即某一對染色體有三條染色體。三體的主要來源是三倍體的自交以及同源三倍體與二倍體之間的雜交。其次是因減數(shù)分裂過程異常導(dǎo)致單價體的形成，三體是高中教材中出現(xiàn)頻率較高的一種例如人類的21三體、18三體、13三體。其中21號染色體三體病人的癥狀稱為唐氏綜合癥。在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時產(chǎn)生n和n+1兩種配子，n+1配子生活力較n配子低，2n+1胚成活率低于2n，所以在三體的自交后代中n配子與n配子結(jié)合的正常雙體占多數(shù)，其次是n+1與n配子結(jié)合成的三體2n+1，n+1和n+1配子結(jié)合產(chǎn)生的四體（2n+2）極少。例如，普通小麥的三體自交，子代中正常雙體占54.1%，三體占45%，四體僅占1%。三體上的基因的遺傳在高中出現(xiàn)的頻率較高，三體的基因分離是什么情況呢？例AAa在減數(shù)分裂時等位基因隨著同源染色體移向兩級有以下幾種情況：（AAa）（A Aa）（AA a），所以會產(chǎn)生A：Aa：AA：a=2：2：1：1，假設(shè)n+1和n配子同等可育，且雌雄配子也同等可育，則AAa自交子代表現(xiàn)型aa占1/6x1/6=1/36，A—占35/36。

4.四體（2n+2），是生物體細胞中某對染色體多了兩條同源染色體的個體，即某一個同源組有四條染色體，其余染色體均成對存在。產(chǎn)生的配子大多數(shù)是n+1。

下面以高三復(fù)習(xí)中的一道例題來呈現(xiàn)上述所出現(xiàn)的知識：

例：某嚴格自花傳粉的二倍體植物（2n），野生型為紅花，突變型為白花。研究人員圍繞花色性狀的顯隱性關(guān)系和花色控制基因及在染色體上的定位，進行了以下相關(guān)實驗。請分析回答：

（1）缺體（2n-1）可用于基因的染色體定。人工構(gòu)建該種植物的缺體系（紅花）應(yīng)有____種缺體。若白花由一對隱性突變基因控制，將白花突變植株與該種植物缺體系中的全部缺體分別雜交，留種并單獨種植，當子代出現(xiàn)表現(xiàn)型及比例為______時，可將白花突變基因定位于____染色體。

（2）三體（2n+1）也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制，將白花突變植株與三體系（紅花純合）中全部三體分別雜交，留種并單獨種植，當子二代出現(xiàn)表現(xiàn)型？及比例為______時，可將白花突變基因定位。

解讀：本題第1小問和第2小問涉及到缺體和三體， 如果該植物的染色體是2n，說明一個染色體組含有n個染色體，人工構(gòu)建該種植物的缺體系是一個染色體組中的任意一條染色體缺失，因此共有n中缺體；白花突變體的基因型是aa，如白花突變基因該缺體所缺少的染色體上，該缺體紅花植株的基因型是AO，二者雜交后代的基因型及比例是Aa：aO=1：1，Aa是紅花，aO是白花。

（3） 如果白花突變位于三體上，白花植株的基因型是aa，三體純合紅花的基因型是AAA二者雜交得到子一代的基因型是Aa：AAa=1：1，讓子一代自交，Aa自交后代A_=3/4，aa=1/4，AAa產(chǎn)生的配子的類型及比例是AA：Aa：A：a=1：2：2：1，AAa自交后代aa的比例是aa=1/36，因此子一代自交的到子二代白花的比例是5/36，紅花植株的比例31/36。

本題考查的內(nèi)容是基因的分離定律和自由組合定律，并且把染色體的非整倍性中的缺體和三體都進行了考查，學(xué)生如果沒有一定的知識鋪墊，答題時會花大量的時間去思考，所以老師在復(fù)習(xí)時一定要先把各種情況的來龍去脈講清楚，學(xué)生才能清楚的搞明白問題的本質(zhì)，答題也更加的從容和縮短時間，提高成績。