對“同源染色體”概念的微復(fù)習(xí)教學(xué)

楊威

摘要在對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 微復(fù)習(xí)

對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簡化概念的引出，形成概念的主體認(rèn)識

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號染色體和卵細(xì)胞提供的1號染色體構(gòu)成了一對同源染色體。同樣，分別來自卵細(xì)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(gòu)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(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）說明。

如果來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說，每對同源染色體的每一“等位”位點(diǎn)都是同源對應(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。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(jìn)行“準(zhǔn)確配對”。

一般來說，每個(gè)基因座位都要“同源”對應(yīng)，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(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)會時(shí)，每一基因位點(diǎn)尋找對應(yīng)的同源位點(diǎn)進(jìn)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(xué)生理解“準(zhǔn)確配對”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(guān)，馬和驢是由的共同祖始祖馬先進(jìn)化而來的，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。但由于在長期進(jìn)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(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)會紊亂。這個(gè)例析可以進(jìn)一步加深了學(xué)生對“同源”和“聯(lián)會”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的，而Y染色體是由x染色體經(jīng)過漫長進(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)化過程中的某一時(shí)刻獲得了睪丸決定基因（sry），Y染色體通過抑制基因重組，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。可見，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”的染色體。