素材：考試題中常見的幾種染色體“聯(lián)會紊亂”現(xiàn)象-高一下學(xué)期生物人教版必修2

1、考試題中常見的幾種染色體“聯(lián)會紊亂”現(xiàn)象考試中，學(xué)生對于染色體“聯(lián)會紊亂”有一定的難度。1、染色體結(jié)構(gòu)異常引起的聯(lián)會紊亂染色體結(jié)構(gòu)變異是指在某種因素的作用下，染色體發(fā)生斷裂，斷裂端在進(jìn)行愈合、重接時出現(xiàn)差錯，導(dǎo)致同一條染色體內(nèi)或不同染色體之間錯位連接，結(jié)果導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變。故由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的聯(lián)會紊亂與基因的數(shù)目和位置變化有關(guān):如果一對同源染色體中的一條發(fā)生“中間缺失”或者“中間重復(fù)”，在兩條同源染色體靠攏進(jìn)行配對時，會出現(xiàn)有的區(qū)段因找不到與之配對的同源區(qū)段而突出形成“環(huán)或瘤”；如果兩對同源染色體間發(fā)生相互易位，即兩條非同源染色體之間相互交換片段，使原有的基因連鎖群

2、發(fā)生改變，聯(lián)會時可能出現(xiàn)“十字形”構(gòu)型；若兩對同源染色體間發(fā)生單向易位，即兩條非同源染色體之間單向移接片段，可能出現(xiàn)“T字形”構(gòu)型；倒位會改變基因原有位置，因此在倒位區(qū)段內(nèi)可形成“倒位圈”。2、存在生殖隔離的種間雜交產(chǎn)生的“雜種”引起的聯(lián)會紊亂生殖隔離是指不同物種間一般不能交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代。例如，馬和驢雜交的后代騾子是不育的。盡管馬和驢是由共同的祖先進(jìn)化而來的，大致進(jìn)化路徑是:始祖馬(約6000萬年前)漸新馬(約4000萬年前)中新馬(約2600萬年前)上新馬(約700萬年前)演化出現(xiàn)代馬、野驢、斑馬。但由于在長期進(jìn)化過程中，各自種群的基因庫發(fā)生了變化，無論是染色體數(shù)量

3、(馬32對，驢31對)、形態(tài)(馬的染色體中有18對端著絲粒染色體，驢的染色體中只有11對端著絲粒染色體)，還是染色體上基因的種類、排列順序都產(chǎn)生了很大變化，即染色體的組成已有很大差異。若用A、B分別表示馬和驢的染色體組，則馬(AA)驢(BB)騾子(AB)。由于騾子的染色體組中A與B來源不同，不互為同源染色體。所以，騾子的生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂。3、染色體數(shù)目變異引起的聯(lián)會紊亂染色體數(shù)目變異包括非整倍性(染色體個別增加或減少)和整倍性(以染色體組為單位成倍地增加或減少)改變，由于細(xì)胞中染色體數(shù)目不足、多余或來源不同，在減數(shù)分裂聯(lián)會時，可能出現(xiàn)未成對的、成對的多價體等，表現(xiàn)出不同程度的聯(lián)

4、會紊亂。31非整倍性變異聯(lián)會紊亂以三體(2n+1)為例，三體是體細(xì)胞中的染色體較正常(2n)個體增加一條的變異類型。動植物中都有三體出現(xiàn)，人類的三體有常染色體和性染色體三體。例如，唐氏綜合征患者的21號染色體有3條，超雄綜合征的性染色體組成是XYY。三體在減數(shù)分裂時，這個含有3條染色體的“同源組”會發(fā)生聯(lián)會紊亂現(xiàn)象。聯(lián)會時可能有兩種情況發(fā)生，第一種情況是3條染色體連在一起配成一個“三價體”；第二種情況是形成一個“二價體”和一個“單價體”(找不到與之配對而單獨存在的1條染色體)。在減I分裂后期，三價體一般是2條進(jìn)入一極，1條進(jìn)入另一極，最終產(chǎn)生n和n+1兩種配子；二價體分離正常，單價體隨機(jī)進(jìn)入某

5、一極或常被遺棄在細(xì)胞質(zhì)中不能進(jìn)入子細(xì)胞，從而多數(shù)產(chǎn)生n的配子?？傮w上三體所形成的配子有n和n+1兩種，但比例不一定是1:1。人類中的三體患者若能生育后代，由于會產(chǎn)生正常(n=23條)和異常(n+1=24條)的兩種配子，后代仍可能是三體患者。32整倍性變異聯(lián)會紊亂以三倍體和四倍體為例說明之。321三倍體聯(lián)會紊亂以西瓜為例，普通西瓜是二倍體，有11對22條(2n=22)染色體，三倍體無籽西瓜有33條(3n=33)染色體。后者的細(xì)胞中每個“同源組”都有3條染色體，且來源相同，屬于同源三倍體。聯(lián)會時會形成三價體、二價體和單價體，這種聯(lián)會紊亂和“21三體綜合征”類似，所不同的是21三體患者只有一對染色體

6、聯(lián)會是紊亂的，而三倍體西瓜的每對同源組都表現(xiàn)出聯(lián)會紊亂。所以很難產(chǎn)生染色體數(shù)平衡的配子，不能正常地受精結(jié)實，故三倍體高度不育。只有全部染色體都成對存在(2n)的配子概率為(1/2)11和全部染色體都是單個(n)的配子概率也是(1/2)11才是可育的，但是數(shù)目極少。322四倍體聯(lián)會紊亂根據(jù)染色體組的種類可將四倍體分為同源四倍體(如AAAA、BBBB)和異源四倍體(如ABCD、AABB)(A、B、C、D表示來源于不同種生物的染色體組)。很多同源四倍體植物可育度不高，多為無性繁殖，如常見植物馬鈴薯是天然的同源四倍體，利用塊莖上的芽進(jìn)行無性繁殖。同源四倍體在聯(lián)會時可出現(xiàn)四價體(四條同源染色體配成一組的多價體)、三價體+單價體、二價體+二價體、二價體+單價體+單價體等四種聯(lián)會類型。在減I分裂后期，除“二價體+二價體”發(fā)生均衡分離外，其余聯(lián)會可發(fā)生不均衡分離。由于每個同源組的染色體分離是獨立的，不同同源組的分離方式不一定相同。因此，產(chǎn)生的配子內(nèi)的染色體數(shù)目和組合成分也會不平衡，影響配子的可育性，故結(jié)實率低。異源四倍體的聯(lián)會有“紊亂”和“不亂”兩種情況發(fā)生:異源四倍體如“ABCD”“ABDD”，雖然染色體組數(shù)是偶數(shù)，但由于4個染色體組來源不一定相同，不互為同源染色體或者只有部分互為同源染色體，因此會出現(xiàn)