摘要：本文結(jié)合具體實(shí)例，分析了變異中幾個(gè)容易出現(xiàn)理解性錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)，深化對(duì)核心概念的理解。

關(guān)鍵詞：核心概念；交叉互換；基因重組；秋水仙素；基因突變

核心概念是學(xué)生將學(xué)科的事實(shí)和現(xiàn)象忘記之后，仍然留在記憶中并能應(yīng)用的概念性知識(shí)，是位于學(xué)科中心的知識(shí)，包括重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋?zhuān)@些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科知識(shí)的主干部分。

在高三一輪復(fù)習(xí)中，對(duì)核心概念要逐字逐句解讀，正確理解核心概念的內(nèi)涵與外延。有些在新課學(xué)習(xí)時(shí)，由于學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善，沒(méi)有講解到位的概念，在一輪復(fù)習(xí)中應(yīng)該及時(shí)修正。

一、 交叉互換不一定是基因重組

人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》教材P83中關(guān)于基因重組的敘述為“基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合”。教材中列舉了基因重組的兩個(gè)常見(jiàn)實(shí)例，其中一種類(lèi)型是同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。這種類(lèi)型的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)期，這種情況下，交換的片段是等位基因。教學(xué)時(shí)，有些教師備課不夠充分，會(huì)將關(guān)鍵詞“等位基因”忽略，將上述概念理解為：只要是聯(lián)會(huì)時(shí)期的交叉互換都為基因重組，事實(shí)并非如此。

【例】下圖表示某動(dòng)物一個(gè)精原細(xì)胞分裂時(shí)染色體配對(duì)的一種情況（A～D為染色體上的基因）。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）

A. 該變異發(fā)生在同源染色體之間，故屬于基因重組

B. 該細(xì)胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生3種基因型的精細(xì)胞

C. C1D1和D1C2轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物可能發(fā)生改變

D. C1D1和D1C2可能成為C、D的等位基因

解析：這道題目絕大部分同學(xué)的第一反應(yīng)A敘述是正確的，理由很充分，典型的交叉互換，事實(shí)上，A的敘述恰恰是錯(cuò)誤的。據(jù)圖分析可知，圖中發(fā)生交叉互換的片段僅是C基因與D基因的一部分，而不是完整的等位基因，交叉互換后C1D2成為C基因的等位基因，D1C2成為D基因的等位基因，原來(lái)染色體上基因的種類(lèi)沒(méi)有改變，所以這種變異不是基因重組。交叉互換后，四條染色單體上的基因組成有3種情況，因此該細(xì)胞分裂能產(chǎn)生3種基因型的精細(xì)胞。C1D1和D1C2與C、D基因相比，是新的基因（原來(lái)基因的等位基因），其堿基對(duì)的排列順序與原有基因不同，因此，轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物可能發(fā)生改變。因此，本題正確答案為A。

啟示：在教學(xué)過(guò)程中對(duì)于核心概念要逐字逐句閱讀，弄清概念的內(nèi)涵，不能“選擇性閱讀”，更不能對(duì)概念隨意拓展。

二、 秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍中的不一定

人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》教材P87中關(guān)于人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的方法，描述為“目前最常用且最有效的方法，是用秋水仙素來(lái)處理萌發(fā)的種子或幼苗。當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍”。對(duì)這一部分知識(shí)點(diǎn)的解讀，部分教師容易產(chǎn)生以下誤解：使用秋水仙素后，一定可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍；秋水仙素只能作用于有絲分裂，誘導(dǎo)產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的體細(xì)胞；使用秋水仙素后，細(xì)胞中的染色體數(shù)目只能加倍一次。

（一） 秋水仙素不一定起作用

不同濃度、不同處時(shí)間、不同處理方法誘導(dǎo)染色體加倍的成功率不同。蔡文燕等在《金線蓮多倍體誘導(dǎo)的初步研究》中得出以下結(jié)論：在離體培養(yǎng)條件下，0.1%秋水仙素溶液浸泡處理48h誘變效果最佳，其誘變率可達(dá)48%。因此，秋水仙素誘導(dǎo)后形成的經(jīng)常為嵌合體（染色體數(shù)目正常的和染色體數(shù)目增加的）。

（二） 秋水仙素不一定只在一次細(xì)胞分裂中起作用

秋水仙素的作用是可逆的。當(dāng)生物體內(nèi)的秋水仙素被代謝降解后其作用消失，不再抑制微管和紡錘絲形成，細(xì)胞即可繼續(xù)分裂。因此，秋水仙素只要存在，就可能發(fā)揮作用，因此，秋水仙素可能在一次細(xì)胞分裂過(guò)程中起作用，也可能連續(xù)在幾次細(xì)胞分裂過(guò)程中起作用，也有可能有一部分細(xì)胞不受秋水仙素的影響正常分裂。秋水仙素有沒(méi)有起作用，起了幾次作用，需要通過(guò)制作裝片觀察細(xì)胞中的染色體數(shù)目來(lái)確認(rèn)。

【例】將經(jīng)水培法長(zhǎng)出一定數(shù)量根的洋蔥（2n=16）用一定濃度的秋水仙素處理一段時(shí)間后，用于觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A. 剪取的根尖不宜過(guò)長(zhǎng)，以確保選取的全部是分生區(qū)細(xì)胞

B. 應(yīng)用鑷子尖弄碎根尖后再滴加龍膽紫，便于染色體著色

C. 顯微鏡視野里，有可能觀察到含有64條染色體的細(xì)胞

D. 用秋水仙素處理幼苗獲得植株的所有細(xì)胞中染色體均加倍

因此，在例題中D選項(xiàng)中觀察到有64條染色體有兩種可能，一種可能是秋水仙素連續(xù)在兩次細(xì)胞分裂中起作用，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍兩次，成為64條，這樣的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，在有絲分裂的前期、中期，細(xì)胞中染色體數(shù)目均為64條。另一種可能是秋水仙素在一次細(xì)胞分裂中起作用，形成了染色體數(shù)目為32條的細(xì)胞，這樣的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，在有絲分裂的后期，染色體數(shù)目也為64條。當(dāng)然，視野中也有可能觀察到染色體數(shù)目為16條、32條的細(xì)胞。

（三） 秋水仙素不一定誘導(dǎo)形成染色體數(shù)目加倍的體細(xì)胞

秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體形成誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，而在有絲分裂前期、減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第二次分裂前期，細(xì)胞中均會(huì)形成紡錘體，因此，秋水仙素不僅可以誘導(dǎo)形成染色體數(shù)目加倍的體細(xì)胞，也可以誘導(dǎo)形成染色體數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞，吳紅芝等在《彩色馬蹄蓮2n花粉誘導(dǎo)及其三倍體植株的獲得》這篇文章中就提到秋水仙素處理可以誘導(dǎo)彩色馬蹄蓮2n花粉產(chǎn)生。

三、 秋水仙素誘導(dǎo)的不一定是染色體變異

秋水仙素也可以誘發(fā)基因突變。秋水仙素誘發(fā)基因突變主要有兩種類(lèi)型，一種類(lèi)型是導(dǎo)致堿基配對(duì)錯(cuò)誤，誘發(fā)基因突變的發(fā)生，另一種類(lèi)型是秋水仙素與DNA發(fā)生嵌插結(jié)合和溝槽結(jié)合誘發(fā)基因突變。

四、 基因突變中的不一定

（一） DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失不一定是基因突變

人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》教材P81關(guān)于基因突變的概念界定為“DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變”。在新課學(xué)習(xí)時(shí)，由于同學(xué)們沒(méi)有基因結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)這一概念的內(nèi)涵了解得不夠清楚。經(jīng)過(guò)選修部分的學(xué)習(xí)后，對(duì)基因的結(jié)構(gòu)有了足夠的了解：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA中有基因，也有非基因片段。如果在非基因區(qū)域發(fā)生了堿基對(duì)的替換、增添和缺失，則不能稱(chēng)為基因突變。

（二） 基因突變不一定導(dǎo)致新性狀的產(chǎn)生

基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)，生物的性狀又受環(huán)境影響。因此，基因突變后，有可能因?yàn)槊艽a的簡(jiǎn)并控制合成的是與基因突變前相同的蛋白質(zhì)；也可能合成了不同的蛋白質(zhì)，但受環(huán)境影響性狀表現(xiàn)與基因突變前相同；也可能由于發(fā)生了隱性突變，個(gè)體的性狀并沒(méi)有改變。

綜上，在高三一輪復(fù)習(xí)中，要提高學(xué)生對(duì)基本概念的辨識(shí)能力，教師在備課和教學(xué)中一定要注意對(duì)核心概念內(nèi)涵和外延的講解，確保概念的準(zhǔn)確性。

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作者簡(jiǎn)介：

喬春艷，江蘇省無(wú)錫市，江蘇省梅村高級(jí)中學(xué)。