從一對同源染色體“辨析”有絲與減數(shù)分裂

王龍

摘 要：同源染色體是二倍體生物的特色染色體，通過同源染色體可以辨析出細胞分裂是有絲還是減數(shù)分裂，判斷細胞中染色體、DNA、染色組數(shù)目，判定發(fā)生的變異情況，推理分離與自由組合定律，推理子細胞中可能的還標記的情況。

關(guān)鍵詞：同源染色體;有絲分裂;減數(shù)分裂

同學(xué)們對有絲分裂與減數(shù)分裂中的染色體、DNA、染色單體、同源染色體、染色體組還有放射性同位素標記或熒光標記后的染色體情況等，以及是否發(fā)生了基因突變、基因重組或染色體變異等，需要有一個整體的理解，同源染色體在其中就可以做為一個切入點。

1.通過同源染色體判斷是有絲還是減數(shù)分裂

例1.下圖為處于不同分裂時期的某生物的細胞示意圖，下列敘述正確的是

A.甲、乙、丙中都有同源染色體? ? ? B.一個生物體內(nèi)不可能同時出現(xiàn)這三種細胞

C.能夠出現(xiàn)基因重組的是乙? ? ? ? ? D.丙的子細胞是精細胞

答案：C。

三個圖中從同源染色體可以判斷，甲圖有同源染色體，且同源染色體分布在赤道板上，為有絲分裂;而乙圖同源染色體有聯(lián)會現(xiàn)象，為減數(shù)分裂;丙沒有同源染色體，為減數(shù)第二次分裂。所以，對于二倍體生物來說，細胞中存在同源染色體說明可能是有絲分裂或減數(shù)第一次分裂過程，沒有同源染色體時，就處于減數(shù)第二次分裂過程中了。而減數(shù)分裂第一次細胞分裂與有絲分裂最大的區(qū)別就是減數(shù)第一次分裂中一定有同源染色體聯(lián)會，有絲分裂過程則沒有。

2.通過同源染色體判斷DNA分子數(shù)目、染色體數(shù)目、染色體組情況

例2.下圖是某一生物個體（2N=8）精巢內(nèi)的細胞分裂示意圖（Ⅰ、Ⅱ）和染色體、染色單體、DNA分子數(shù)目關(guān)系圖（Ⅲ）請回答以下問題

（1）若圖Ⅰ中的2和6表示兩個Y染色體，3和7表示X染色體，則圖Ⅰ細胞的名稱是___________________。

（2）該生物體細胞中染色體數(shù)最多有________條。圖Ⅱ所示的細胞中應(yīng)該有________個染色單體。

（3）圖Ⅱ細胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)量關(guān)系可用圖Ⅲ中的________表示。這個細胞繼續(xù)分裂，染色體組數(shù)最多有? ? ?個。

（4）這個個體中細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂進行對比，兩者前期染色體行為____，兩者后期DNA分子數(shù)____。（填“相同”“不相同”）

（5）假如該生物每個處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞中都有8條染色體。那么，該生物有絲分裂中期有同源染色體____對。減數(shù)第一次分裂中期和與減數(shù)第二次分裂后期每個細胞中染色體數(shù)目______________ ____。

答案：（1）精原細胞? ? （2）? 16，? 8? ? ? （3）乙? ?2? ? ? （4）不相同，相同? ? ?（5）4? ?相同

同源染色體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)相同，但也有性染色體不相同的情況。根據(jù)細胞圖中所給的同源染色體的有無可以直接判斷是否是有絲分裂還是減數(shù)分裂，如果都有同源染色體，則根據(jù)同源染色體是否有聯(lián)會與分開的形為來判斷是在減數(shù)第一次分裂還是在有絲分裂。因為有絲分裂的過程中是沒有同源染色體的分裂的，而減數(shù)第一次分裂一定有同源染色體的聯(lián)會與分開現(xiàn)象。

在知道了處于細胞分裂的某個階段后，也可以根據(jù)同源染色體的存在與否來推斷細胞中的染色體數(shù)目、DNA數(shù)目、染色體組數(shù)目情況。如果是有絲分裂過程，同源染色體存在，姐妹染色單體不分開時，染色體數(shù)目與生物體細胞染色體數(shù)目是一樣的，為2個染色體組，而姐妹染色單體分裂時，則染色體數(shù)目是生物體細胞數(shù)目的2倍，染色體組數(shù)目為4，該過程中DNA數(shù)目一直不變。如果是減數(shù)分裂，同源染色體存在時，細胞染色體數(shù)目是體細胞染色體數(shù)目，DNA數(shù)目是體細胞的DNA數(shù)目的2倍，有2個染色體組。而如果沒有同源染色體了，則在著絲點打開之前，染色體數(shù)目是體細胞的染色體的一半，DNA數(shù)目與體細胞中DNA數(shù)目一樣，染色體組數(shù)目是1。而在著絲點打開以后，還沒有分開到兩個細胞中時，染色體數(shù)目、? ? DNA數(shù)目都與體細胞中染色體數(shù)目一樣，染色體組數(shù)目是2。如果已經(jīng)結(jié)束了減數(shù)分裂，則染色體數(shù)目、DNA數(shù)目都是體細胞中的一半，而染色體組數(shù)也是1。

3.通過同源染色體判定發(fā)生的變異情況

例3.某研究者用某生物（2N=6）的性腺為材料進行了下列實驗。請回答下列問題：

（1）對該生物精巢切片進行顯微觀察，繪制了以下示意圖。

上圖中甲、乙、丙、丁細胞含有同源染色體的有______;稱為初級精母細胞的有______。丁細胞中染色體的互換區(qū)段內(nèi)同一位點上的基因______（填“相同”、“不相同”或“不一定相同”）。這種情況屬于可遺傳變異中的______丁細胞繼續(xù)分裂最終產(chǎn)生? ? ______個子細胞，它們的基因型______不相同（可能，不可能）

（2）下圖為基因型AABb的某動物進行細胞分裂的示意圖，判斷此細胞可能是______此細胞中基因a產(chǎn)生的原因可能是______

此動物體細胞內(nèi)最多含有______個染色體組

（3）假如體細胞基因型為AaXBY，因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。分析可能的原因是______

（4）a、b、c、d為某些細胞減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們的染色體變異依次屬于