三体产生的配子类型及比例
(2013-03-05 19:20:31)
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三体xxy配子联会概率 |
分类: 专业论文 |
正常动物一般都是二倍体,即体细胞内含有2个染色体组,染色体都是成对存在。在其形成配子时,同源染色体分离,等位基因也随之分离。比如一个个体的基因型为Aa,则能形成两种类型的配子:A或a,比例是1:1。假如某一对染色体多了一条,则称为三体,比如人类的21三体综合症患者,就是21号染色体多了一条。三体在形成配子时,其他染色体都是正常分离,异常的(三条互为同源染色体)染色体其中任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极。因此三体产生的配子类型和比例与正常二倍体不同。
1.
或者也可以从联会分离的角度出发说明。AAa三条染色体随机联会,其中两条A染色体联会在一起的概率是1/3,因为这好比三个苹果取两个出来排队,第一个取到一个A的概率是2/3,第二个取到一个A的概率是1/2。同理,A、a联会的概率是2/3(包括A与a联会,a与A联会两种情况)。AA联会分离,a随机分配到细胞的一极,得到的配子是两种类型:A与Aa,各占1/2。Aa联会分离,A随机分配到细胞的一极,又有两种分配方式,总共得到4种配子:AA、a、A、Aa,各占1/4。综合起来也是A:a:Aa:AA=2:1:2:1。
2.
假如性染色体多了一条,产生的配子类型及比例是否也如上文所述一样推导呢?很多教学资料上是这么认为的。比如问XXY型的雌果蝇产生的配子类型和比例,许多资料上给的答案都是X:Y:XY:XX=2:1:2:1。其实这是不符合科学事实上。因为这个比例的得出建立在三条染色体中任意两条联会概率都相等的前提之上(参见上文的第二种解释),但事实上XX联会与XY联会的概率是不等的。前者大约占84%,后者占16%,原因是X与Y染色体存在非同源区段。因此四种配子的比例为X:Y:XY:XX=46:4: 46:4。
附带说一下,三倍体之所以不育,高中阶段的解释是减数分裂过程中联会紊乱。因此很多老师认为三体也会联会紊乱,不能产生配子。这也是误解。三倍体之所以不育,其实根本原因在于很难产生各种染色体数目都相等(都为1条或都为2条)的配子,即很难产生平衡配子。要产生各种染色体数目都相等的合子(即平衡合子)则概率更低,不是这条染色体多了,就是那条染色体多了,而染色体数目不平衡合子通常不能正常发育,所以三倍体才是高度不育的。