楊威
摘要在對同源染色體概念的復習教學中,筆者從概念的引出、概念的內涵、概念的屬性、拓展辨析、特例分析五個層面進行,以幫助學生透徹理解。
關鍵詞同源染色體 起源相同 聯(lián)會 微復習
對于同源染色體概念的本質、內涵和屬性,學生的理解始終不夠深入。在教學中,筆者從不同層面引導復習,效果頗佳。
1簡化概念的引出,形成概念的主體認識
教師從人的生命起點出發(fā),自然引出同源染色體的概念:人都是由受精卵發(fā)育而來的,受精時,精子提供23條染色體,卵細胞提供23條染色體,受精卵共有46條染色體,其中精子提供的1號染色體和卵細胞提供的1號染色體構成了一對同源染色體。同樣,分別來自卵細胞和精子的兩條2號染色體、兩條3號染色體、兩條性染色體……,它們各自構成一對同源染色體。這樣受精卵中含有23對同源染色體,包括22對常染色體和一對性染色體。
2挖掘概念的本質,方能理解概念的內涵
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。筆者在教學中,借助圖示(圖1)說明。
如果來自父方染色體的某一位點上是控制眼皮的基因A,那么來自母方的染色體的同一位點上也是控制眼皮的基因(A或a);如果來自父方染色體的某一位點上是控制ABO血型的基因,那么來自母方的染色體的相同位點上也是控制血型的基因或一般來說,每對同源染色體的每一“等位”位點都是同源對應的。
3關注概念的屬性,舉反證幫助學生的理解
同源染色體的一個重要屬性是在減數(shù)分裂時可以聯(lián)會。聯(lián)會是各對同源染色體的同源序列被識別,彼此并列在一起進行“準確配對”。
一般來說,每個基因座位都要“同源”對應,否則可能會出現(xiàn)不同程度的聯(lián)會紊亂。教師舉證說明:發(fā)生了倒位的同源染色體在聯(lián)會時,可在倒位區(qū)段內形成“倒位圈”。這是因為倒位改變了基因的位置,即區(qū)段內外基因的連鎖關系改變,聯(lián)會時,每一基因位點尋找對應的同源位點進行配對,于是出現(xiàn)了如圖2所示的聯(lián)會異常。通過這一現(xiàn)象,加深學生理解“準確配對”的含義,并使學生能遷移染色體缺失、重復、易位等引起的聯(lián)會異常。
4拓展概念的辨析,加深理解概念的本質屬性
教師補充騾子由于“聯(lián)會紊亂”引起不育的例子,并解釋:騾子的聯(lián)會紊亂與染色體的同源性有關,馬和驢是由的共同祖始祖馬先進化而來的,進化路徑由始祖馬→漸新馬→中新馬→上新馬→現(xiàn)代馬、野驢、斑馬。因此說馬和驢在產生生殖隔離之前,最初的染色體“起源”相同。但由于在長期進化過程中,各自種群的基因庫發(fā)生了變化,無論是染色體數(shù)量(馬有64條,驢有62條)、形態(tài)(馬的32對染色體中有18對端著絲粒染色體,驢的31對染色體中只有11對端著絲粒染色體),還是染色體上基因的種類、排列順序都產生了很大變化,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來源不同,不互為同源染色體,故在減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂。這個例析可以進一步加深了學生對“同源”和“聯(lián)會”這一本質屬性的理解。
5借助特例的分析,形成概念的完善理解
以人類的X、Y是一對同源染色體,但同源不同型,學生只知其然不知其所以然。教學中,筆者補充解釋:從進化角度看,性染色體是由常染色體分化來的,而Y染色體是由x染色體經過漫長進化形成的。原始Y染色體和x染色體大小曾經一樣,在進化過程中的某一時刻獲得了睪丸決定基因(sry),Y染色體通過抑制基因重組,關閉Y染色體與x染色體之間的交換,從而保留sry基因。Y與x染色體交換的關閉引起Y染色體基因功能的單調下降,發(fā)生基因退化、丟失,故逐漸縮短,最終變成長度只有x染色體的1/3。同時,在進化中,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??梢?,同源染色體是指“起源”相同,大小、形態(tài)“一般”相同,在減數(shù)分裂時能夠彼此“聯(lián)會”的染色體。