Question

12．某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲所示；在減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙所示，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極．

（1）圖甲所示的變異在遺傳學上屬于染色體變異，觀察異常染色體應選擇處于（有絲）分裂中期的細胞．
（2）不考慮其他染色體，理論上該男子產生的精子類型有6種，該男子與正常女子婚配能（能/不能）生育出染色體組成正常的后代．
（3）某21三體綜合征的男子，其中一條21號染色體發(fā)生了如圖甲所示的異常情況，另兩條21號染色體正常．在減數(shù)分裂時，兩條21號染色體正常聯(lián)會，異常染色體與14號染色體聯(lián)會．則減數(shù)分裂中，產生異常配子的概率為$\frac{1}{2}$，在圖丙畫出異常配子的染色體組成（只需表示出14、21號及異常染色體，其它染色體不用表示）．
（4）為避免生出21三體綜合征患兒，母親懷孕后應及時接受產前診斷（或羊水檢查），獲得胎兒細胞后運用動物細胞培養(yǎng)技術大量擴增細胞，制作臨時裝片進行觀察．

Answer 1

分析 據圖分析，一條14號和一條21號染色體相互連接時，還丟失了一小段染色體，明顯是染色體變異；觀察染色體的最佳時期是中期；減數(shù)分裂時同源染色體發(fā)生分離，應該產生14號和21號、異常；14 號和異常、21 號；14號、異常和21號六種精子，其中只有含14號和21號的精子是正常的．

解答 解：（1）如圖所示，一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，屬于染色體結構變異中的易位；觀察異常染色體應選擇處于（有絲）分裂中期的細胞，因有絲分裂中期時染色體數(shù)目、形態(tài)最清晰．
（2）如只考慮14號、21號染色體和異常染色體，則在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體發(fā)生分離時，三條染色體任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極，有三種可能的情況：①14號移向一極，異常染色體和21號同時移向另一極，②異常染色體移向一極，14號和21號同時移向另一極，③21號移向一極，異常染色體和14號同時移向另一極；結果共產生六種精子．這6種精子中也有正常的精子，即含4號和21號染色體，所以該男子與正常女子婚配，則生育染色體組成正常的后代的概率為$\frac{1}{6}$．
（3）某21三體綜合征的男子，其中一條21號染色體發(fā)生了如圖甲所示的異常情況，另兩條21號染色體正常．在減數(shù)分裂時，兩條21號染色體正常聯(lián)會，異常染色體與14號染色體聯(lián)會．則減數(shù)分裂中，同源染色體分離時，異常染色體與14號染色體分離，一半含有異常染色體，一半含有14號染色體，故產生異常配子的概率為 $\frac{1}{2}$，異常配子的染色體組成如圖所示
．
（4）為避免生出21三體綜合征患兒，母親懷孕后應及時接受產前診斷，獲得胎兒細胞后運用動物細胞培養(yǎng)技術大量擴增細胞，制作臨時裝片進行觀察染色體是否異常從而判斷胎兒是否是21三體綜合征患兒．
故答案為：
（1）染色體變異 （有絲）分裂中
（2）6    能
（3）$\frac{1}{2}$    
 
（4）產前診斷（或羊水檢查）  動物細胞培養(yǎng)

點評 本題通過染色體變異和精子形成過程圖例的分析，考查染色體變異、減數(shù)分裂過程等知識，考查了學生的理解和應用能力，屬于中等難度題．