姚秋燕

摘 要：伴隨著2017年新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，以大概念為核心的生物教學(xué)模式成為生物概念教學(xué)的重要方式，在課堂教學(xué)的實(shí)踐中，學(xué)生提出有關(guān)“變異”概念的一些困惑，圍繞變異進(jìn)行答疑解析，拓展思維。

關(guān)鍵詞：變異;可遺傳變異;基因重組;基因突變;生物進(jìn)化

學(xué)生在學(xué)習(xí)必修二“遺傳與變異”中往往對(duì)變異的相關(guān)概念理解不清，將遺傳與變異割裂開來理解，造成思維上不連續(xù)，產(chǎn)生困惑。

困惑一：變異與可遺傳變異的混淆

不可遺傳變異和可遺傳變異是變異的兩種類型。前者是由環(huán)境變化引起的，生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變，這種變異不能遺傳給子代。后者不是由環(huán)境變化引起的，而是由生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)改變引起，這種變異有可能遺傳給子代。

例1.在大田的邊緣和水溝兩側(cè)，同一品種的小麥植株總體上比大田中間的長(zhǎng)得高壯。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是（）

A.基因重組引起性狀分離 ? ? ? ? B.環(huán)境差異引起性狀變異

C.隱性基因突變?yōu)轱@性基因 ? ? ?D.遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化

[分析]基因重組引起性狀分離需要觀察子代性狀才能確認(rèn)，A錯(cuò)誤;基因突變的發(fā)生具有低頻性，發(fā)生基因突變的植株數(shù)量極少，與題意不符，C錯(cuò)誤;同一品種的小麥植株在大田的邊緣和水溝兩側(cè)總體上比大田中間的長(zhǎng)得高壯，是因?yàn)榄h(huán)境條件引起的，其遺傳物質(zhì)沒有改變，B正確而D錯(cuò)誤。

困惑二：對(duì)可遺傳變異判斷不清

可遺傳變異是指生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起的變異?！盎颉焙汀斑z傳物質(zhì)”不能等同，基因是位于DNA上有遺傳效應(yīng)的片段，而遺傳物質(zhì)是能儲(chǔ)存遺傳信息并能從親代傳遞給子代的物質(zhì)，在原核生物和真核生物中遺傳物質(zhì)是DNA，比如，染色體的數(shù)目變異會(huì)造成DNA的數(shù)目改變，因此是可遺傳變異。

例2.下列有關(guān)遺傳和變異的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.變異均是由于遺傳物質(zhì)改變而引起的

B.基因突變一定會(huì)改變基因的結(jié)構(gòu)

C.染色體變異可以在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中發(fā)生

D.三倍體西瓜植株所結(jié)的西瓜出現(xiàn)的無籽現(xiàn)象屬于可遺傳變異

[分析]不可遺傳變異是由環(huán)境改變引起的但遺傳物質(zhì)沒有改變，A錯(cuò)誤;基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)替換、增添和缺失，引起基因結(jié)構(gòu)的改變，B正確;染色體變異在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均有可能發(fā)生，C正確;無籽西瓜由染色體數(shù)目變異引起的，屬于可遺傳變異，D正確。

困惑三：基因重組的目的不清

基因重組從狹義的角度理解，在真核生物有性生殖中，減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的非等位基因的重新組合。由于非等位基因位于同源染色體上不同位置或非同源染色體上兩種情況，所以基因重組就分為兩種：一是減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體的等位基因交叉互換，從而造成同源染色體上不同位置非等位基因的重新組合;二是減數(shù)第一次分裂后期伴隨同源染色體的分離，非同源染色體發(fā)生自由組合，造成非同源染色體上的非等位基因的重新組合。這兩種情況的結(jié)果是通過非等位基因的重新組合，產(chǎn)生配子多樣性，再通過精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生基因型多樣性。 另外，在有性生殖中，受精作用時(shí)精卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合不屬于基因重組。

例3.有性生殖生物的后代性狀差異，主要來自基因重組，下列過程中哪些可以發(fā)生基因重組（）

新代：AaBb ? ?× ?AaBb

配子：AB Ab aB ab AB Ab aB ab

A.①② ? ? B.①②③ ? C.②③ ? ?D.③

[分析]①和②是減數(shù)分裂過程，③是精卵隨機(jī)結(jié)合，因此答案是A。

困惑四：對(duì)基因突變是新基因產(chǎn)生的根本途徑理解不清

根據(jù)基因突變的概念判斷新基因產(chǎn)生的關(guān)鍵是基因內(nèi)部堿基排列順序是否改變。若在真核生物中，基因突變產(chǎn)生的新基因是原基因的等位基因。若在原核生物中，因不存在染色體，產(chǎn)生的新基因不能視為等位基因。根據(jù)困惑三解答可知，基因重組造成非等位基因的重新組合，并沒有改變基因內(nèi)部的堿基排列順序，所以不會(huì)產(chǎn)生新基因。染色體變異一般不會(huì)改變基因內(nèi)部的堿基排列順序，也不會(huì)產(chǎn)生新基因。所以基因突變是產(chǎn)生新基因的根本途徑。

例4.下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（）

A.基因突變的方向是由環(huán)境決定的

B.一個(gè)DNA分子上不同的基因可能突變成等位基因

C.葉肉細(xì)胞中發(fā)生的基因突變不能遺傳給下一代

D.自然條件下基因突變率很低，仍能為生物進(jìn)化提供原始材料

[分析]環(huán)境影響基因突變但不能決定基因突變的方向，A錯(cuò)誤;等位基因是位于同源染色體上相同位置控制相對(duì)性狀的基因，在同一個(gè)DNA分子上不同基因不可能突變成等位基因，B錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞中發(fā)生基因突變可通過無性生殖遺傳給下一代，C錯(cuò)誤;自然條件下基因突變率雖然很低但是新基因產(chǎn)生的根本途徑，所以能為生物進(jìn)化提供原始材料，D正確。

參考文獻(xiàn)：

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