夏頔

【摘要】筆者在高三復習的實際教學中，發(fā)現大多數學生對于DNA半保留復制中簡單數學計算多能正確應對，一旦以其他相關知識作為背景或載體綜合考查時則無法順利解答，故筆者展示了同位素標記法結合DNA半保留復制與細胞分裂過程的綜合考察的典型二例，淺析筆者實際教學中時取得較好效果的推理方法，以期能有助于教師更有效地指導學生復習，同時提高學生的綜合分析及判斷能力。

【關鍵詞】同位素標記 DNA復制 細胞分裂

全國高考考試大綱（新課標版）和考試說明中關于“DNA分子的復制”具體要求為：能理解DNA分子的復制與其他相關知識的聯系和區(qū)別，并能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析，判斷，推理和評價。其中運用DNA半保留復制原理進行計算是該部分的常見題型。在高三復習的實際教學中，筆者發(fā)現大多數學生對于半保留復制中簡單數學計算多能正確應對，一旦聯系細胞分裂過程為背景綜合考查時則無法順利解答，下面筆者就DNA復制與細胞分裂過程中同位素標記法的綜合應用談一下指導高三復習備考中的一些的經驗。

在這一知識板塊中，由于細胞分裂間期完成染色體的復制，包括DNA的復制和有關蛋白質的合成，之后DNA隨著染色體的變化進入到子細胞中。故常以染色體作為標記載體，給予學生的背景較前述題型更復雜多變，考查學生在這兩個知識點上綜合運用，分析推理的能力，要求較高。即便是高三的學生，能熟練且正確的解決此類綜合題型的同學并不多，學生反映解答時較為困難。以下題為例：

例1：蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是（ ）

A.每條染色體的兩條單體都被標記 B.每條染色體中都只有一條單體被標記

C.只有半數的染色體中一條單體被標記 D.每條染色體的兩條單體都不被標記

答案：B

教學實踐中發(fā)現，學生解題時的困難主要在于無法準確完成染色體與DNA的轉換，因題中涉及染色單體標記情況，故學生時常將染色體復制后形成兩條姐妹染色單體的結果直接替換為DNA半保留復制的結果，以此題為例，即得出右圖錯誤的圖示，導致同樣方法分析第二個細胞周期后得出錯誤答案。

因此，筆者在教學中建議學生以畫簡圖的形式，直觀呈現細胞分裂中相應時期染色體的變化及DNA復制結果，轉換結果顯而易見，取得了較好的教學效果，思路如下：

1.以圖示展現題中細胞分裂中染色體行為變化；（熟練后可省略）

2.繪制對應時期中染色體上DNA變化，根據DNA半保留復制原則注明標記情況

（注意以著絲點 連接兩條姐妹染色單體，每條單體中均含一個雙鏈DNA分子）；

3.根據題中要求識圖完成染色體，染色單體與DNA的標記問題轉換。

至此，識圖即得出根尖細胞在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期每條染色體中都只有一條單體被標記，且被標記的單體中DNA分子只有一條鏈含有同位素標記。

例2：用32P標記的動物體細胞（2N=20）的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其連續(xù)進行有絲分裂，若一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是40條和2條，則這至少是第幾次分裂的分裂期（ ）

A.第一次 B.第二次 C.第三次 D.第四次

答案：C

解析：依題意，該體細胞含20條染色體即10對同源染色體，若出現染色體條數為40條，則知該細胞處于細胞分裂的后期。若用曲線表示含32P的母鏈，用直線表示在不含32P的培養(yǎng)基中所合成的新DNA鏈，則以其中一對同源染色體為例做圖如下：

由上述分析亦可以看出，當細胞連續(xù)分裂至第三次以后，細胞中含有同位素標記的染色體數目具有隨機性，無法具體分析，故目前多以連續(xù)兩次有絲分裂或者減數分裂為題干背景。在基礎知識熟練的前提下采用畫簡筆圖的形式解決此類問題并不會浪費時間，反而提高了解題正答率。上述簡圖法亦可以用于考查DNA復制時發(fā)生基因突變與細胞分裂聯系情景中的綜合推理。

從以上論述可以看出，教師在實際教學及復習備考中，對于學生學習的難點，應多結合生物學科的特點以及學生熟悉的圖例，將復雜問題層層剝開，變?yōu)槎鄠€熟悉情境及問題的整合，便于學生掌握，只有教師在教學中多思考，多整合，探索如何更有效地指導學生復習，才能助力于學生提高復雜情境中綜合分析，推理及判斷的能力。