楊威
摘要在對(duì)同源染色體概念的復(fù)習(xí)教學(xué)中,筆者從概念的引出、概念的內(nèi)涵、概念的屬性、拓展辨析、特例分析五個(gè)層面進(jìn)行,以幫助學(xué)生透徹理解。
關(guān)鍵詞同源染色體 起源相同 聯(lián)會(huì) 微復(fù)習(xí)
對(duì)于同源染色體概念的本質(zhì)、內(nèi)涵和屬性,學(xué)生的理解始終不夠深入。在教學(xué)中,筆者從不同層面引導(dǎo)復(fù)習(xí),效果頗佳。
1簡(jiǎn)化概念的引出,形成概念的主體認(rèn)識(shí)
教師從人的生命起點(diǎn)出發(fā),自然引出同源染色體的概念:人都是由受精卵發(fā)育而來(lái)的,受精時(shí),精子提供23條染色體,卵細(xì)胞提供23條染色體,受精卵共有46條染色體,其中精子提供的1號(hào)染色體和卵細(xì)胞提供的1號(hào)染色體構(gòu)成了一對(duì)同源染色體。同樣,分別來(lái)自卵細(xì)胞和精子的兩條2號(hào)染色體、兩條3號(hào)染色體、兩條性染色體……,它們各自構(gòu)成一對(duì)同源染色體。這樣受精卵中含有23對(duì)同源染色體,包括22對(duì)常染色體和一對(duì)性染色體。
2挖掘概念的本質(zhì),方能理解概念的內(nèi)涵
同源染色體的“同源”是指“起源”相同,兩條“起源”相同的染色體的形態(tài)、大小一般相同,其上有相同的線性基因序列,各等位基因位于同源染色體相同的基因座位上。筆者在教學(xué)中,借助圖示(圖1)說(shuō)明。
如果來(lái)自父方染色體的某一位點(diǎn)上是控制眼皮的基因A,那么來(lái)自母方的染色體的同一位點(diǎn)上也是控制眼皮的基因(A或a);如果來(lái)自父方染色體的某一位點(diǎn)上是控制ABO血型的基因,那么來(lái)自母方的染色體的相同位點(diǎn)上也是控制血型的基因或一般來(lái)說(shuō),每對(duì)同源染色體的每一“等位”位點(diǎn)都是同源對(duì)應(yīng)的。
3關(guān)注概念的屬性,舉反證幫助學(xué)生的理解
同源染色體的一個(gè)重要屬性是在減數(shù)分裂時(shí)可以聯(lián)會(huì)。聯(lián)會(huì)是各對(duì)同源染色體的同源序列被識(shí)別,彼此并列在一起進(jìn)行“準(zhǔn)確配對(duì)”。
一般來(lái)說(shuō),每個(gè)基因座位都要“同源”對(duì)應(yīng),否則可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的聯(lián)會(huì)紊亂。教師舉證說(shuō)明:發(fā)生了倒位的同源染色體在聯(lián)會(huì)時(shí),可在倒位區(qū)段內(nèi)形成“倒位圈”。這是因?yàn)榈刮桓淖兞嘶虻奈恢茫磪^(qū)段內(nèi)外基因的連鎖關(guān)系改變,聯(lián)會(huì)時(shí),每一基因位點(diǎn)尋找對(duì)應(yīng)的同源位點(diǎn)進(jìn)行配對(duì),于是出現(xiàn)了如圖2所示的聯(lián)會(huì)異常。通過(guò)這一現(xiàn)象,加深學(xué)生理解“準(zhǔn)確配對(duì)”的含義,并使學(xué)生能遷移染色體缺失、重復(fù)、易位等引起的聯(lián)會(huì)異常。
4拓展概念的辨析,加深理解概念的本質(zhì)屬性
教師補(bǔ)充騾子由于“聯(lián)會(huì)紊亂”引起不育的例子,并解釋:騾子的聯(lián)會(huì)紊亂與染色體的同源性有關(guān),馬和驢是由的共同祖始祖馬先進(jìn)化而來(lái)的,進(jìn)化路徑由始祖馬→漸新馬→中新馬→上新馬→現(xiàn)代馬、野驢、斑馬。因此說(shuō)馬和驢在產(chǎn)生生殖隔離之前,最初的染色體“起源”相同。但由于在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,各自種群的基因庫(kù)發(fā)生了變化,無(wú)論是染色體數(shù)量(馬有64條,驢有62條)、形態(tài)(馬的32對(duì)染色體中有18對(duì)端著絲粒染色體,驢的31對(duì)染色體中只有11對(duì)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A與染色體組B來(lái)源不同,不互為同源染色體,故在減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂。這個(gè)例析可以進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)“同源”和“聯(lián)會(huì)”這一本質(zhì)屬性的理解。
5借助特例的分析,形成概念的完善理解
以人類的X、Y是一對(duì)同源染色體,但同源不同型,學(xué)生只知其然不知其所以然。教學(xué)中,筆者補(bǔ)充解釋:從進(jìn)化角度看,性染色體是由常染色體分化來(lái)的,而Y染色體是由x染色體經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)進(jìn)化形成的。原始Y染色體和x染色體大小曾經(jīng)一樣,在進(jìn)化過(guò)程中的某一時(shí)刻獲得了睪丸決定基因(sry),Y染色體通過(guò)抑制基因重組,關(guān)閉Y染色體與x染色體之間的交換,從而保留sry基因。Y與x染色體交換的關(guān)閉引起Y染色體基因功能的單調(diào)下降,發(fā)生基因退化、丟失,故逐漸縮短,最終變成長(zhǎng)度只有x染色體的1/3。同時(shí),在進(jìn)化中,x和Y染色體各自積累了特有的基因,形成了異源區(qū)段,但是仍然保留了部分的同源區(qū)段,故還可以發(fā)生聯(lián)會(huì)??梢?jiàn),同源染色體是指“起源”相同,大小、形態(tài)“一般”相同,在減數(shù)分裂時(shí)能夠彼此“聯(lián)會(huì)”的染色體。