“生物的變異”知識混淆點例述

張爽

摘要：基因與DNA、染色體的關(guān)系一向是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點，這使得學(xué)生對生物的變異中三種可遺傳的變異的概念理解更混淆。教師在教學(xué)過程中可借助典型例題細(xì)化概念中的關(guān)鍵點和區(qū)分點。

關(guān)鍵詞：基因? 變異? 概念

高中生物必修2第三章“生物的變異”由于基本概念抽象，有難度有深度，知識點的出題形式靈活而且需要仔細(xì)區(qū)分，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)和做題過程中遇到不少困難。以下例述高三復(fù)習(xí)過程中學(xué)生因為存在知識點混淆而出錯率較高的題目分析。

1基因概念、基因與染色體的關(guān)系模糊，不能判斷基因突變與染色體缺失。

例題1.下圖為某哺乳動物某個DNA分子中控制毛色的a、b、c三個基因的分布狀況，其中Ⅰ、Ⅱ為非基因序列.有關(guān)敘述正確的是（ ）

A.Ⅰ、Ⅱ中發(fā)生的堿基對的替換，叫做基因突變

B.在減數(shù)分裂四分體時期，a、b之間可發(fā)生互換

C.若b、c基因位置互換，則發(fā)生染色體易位

D.基因與性狀之間并不都是一一對應(yīng)的關(guān)系

A選項中的文字表述符合基因突變概念，但是所在圖中區(qū)段并非基因而是無效片段。結(jié)合生物必修2書本P70最后一段對基因的概念概括中“基因以一定的順序排列在染色體上”，P34遺傳的染色體學(xué)說中總結(jié)“細(xì)胞核內(nèi)的染色體可能是基因的主要載體”，教學(xué)中僅以圖形文字的形式講解學(xué)生印象不深，建議教師以現(xiàn)在流行美食“龍卷風(fēng)土豆串”打比方，里面的土豆串為雙螺旋的DNA，以涂醬汁-不涂醬汁-涂醬汁…這樣間隔的方式表示DNA分子上基因和無效片段相間隔，加上外套的紙袋整體構(gòu)成染色體，并在紙袋中部扎緊當(dāng)成著絲粒。

例題2. 雄蠶有兩個同型的性染色體ZZ，雌蠶有兩個異型的性染色體ZW。蠶繭的顏色由常染色體上A基因（黃色）、a基因（白色）決定，A基因由于缺失一段堿基序列導(dǎo)致不能表達(dá)而成為a基因。蠶繭的厚度由B、b基因控制。研究小組進(jìn)行雜交育種實驗如下（正交組合反交組都產(chǎn)生很多F1個體）：

正交組：白色厚繭♀×黃色薄繭♂→F1：淡黃色厚繭♂，淡黃色薄繭♀

反交組：黃色薄繭♀×白色厚繭♂→F1：淡黃色厚繭♀，淡黃色厚繭♂，1只白色厚繭♂

A基因缺失一段堿基對序列這種變異來源屬于______。

題目信息較多，還考到學(xué)生并不熟練的ZW性別決定，匆匆讀題“缺失的一段堿基對”易理解為染色體畸變中的結(jié)構(gòu)缺失。教師需引導(dǎo)學(xué)生看出變化前后基因的數(shù)量、種類的改變，再次強調(diào)基因突變的結(jié)果是基因種類的變異，而染色體結(jié)構(gòu)的缺失會導(dǎo)致基因數(shù)量減少。

2概念理解表面化、機械化，不能區(qū)別變異的實質(zhì)影響和判斷方法。

例題3.關(guān)于染色體畸變和基因突變的主要區(qū)別，錯誤的是（ ）

A.染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段增加、缺失或替換等，而基因突變則是DNA分子堿基對的增加、缺失或替換

B.原核生物和真核生物均可發(fā)生基因突變，而只有真核生物能發(fā)生染色體畸變

C.基因突變一般是微小突變，其對生物體的影響較小，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，其對生物的影響大

D.兩者都能改變生物的基因型

很多學(xué)生僅從概念的字面意思推測認(rèn)定染色體的變異范圍大則影響大，其實基因突變是生物變異的根本來源，會造成相對性狀的出現(xiàn)。教師可以舉例說明基因突變的強大影響力，甚至進(jìn)行科學(xué)幻想。教學(xué)中進(jìn)一步拓展提升：染色體的變異往往可以在顯微鏡下觀察判斷，而基因突變這一微小變異不能鏡檢，但基因突變引起的疾病能否鏡檢觀察？例舉鐮刀型細(xì)胞貧血癥可鏡檢紅細(xì)胞形態(tài)，如此可以避免學(xué)生讀題時把對基因突變引起的疾病的檢測與對基因突變的檢測等同。

3基因重組只重視類型區(qū)分，概念理解不準(zhǔn)確。

生物變異的習(xí)題中較多出現(xiàn)以下圖形，分別是基因突變中的交叉互換與染色體的易位。

教師講解時側(cè)重區(qū)分兩圖中的每對染色體、染色單體的關(guān)系，簡單假設(shè)圖①中A、a基因的互換，可如此一來學(xué)生對以下問題產(chǎn)生了疑惑：

例題4.下列有關(guān)基因重組的敘述，正確的是（ ）

①姐妹染色單體間相同片段的交換導(dǎo)致基因重組。②基因型為Aa個體自交，因基因重組而導(dǎo)致自帶發(fā)生性狀分離。③人的干擾素基因?qū)胙虻氖芫眩c其染色體整合后導(dǎo)致基因重組。④基因重組為生物進(jìn)化提供根本原材料。

A.零項?? B。一項?? C。二項?? D。三項

題目中②很多學(xué)生認(rèn)為正確，這正是教師上課時的草率使學(xué)生產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識。仔細(xì)閱讀必修2書本P76第一段，強調(diào)“控制不同性狀的基因重新組合”，必需是有兩對及以上基因，且重點在于必須存在非等位基因才有重組現(xiàn)象。對于交叉互換的拓展提升，可以采用以下表格進(jìn)行比較分析：

關(guān)于基因突變的交叉互換的因果關(guān)系在必修2書本P27、28“在兩個同源染色體之間常有交叉的現(xiàn)象，這是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了染色體片段交換的結(jié)果”。

4? 育種過程與方法理解正確，但方法、原理、技術(shù)混為一談。

例題5.下圖為五種育種方法示意圖。據(jù)圖回答問題。

相關(guān)育種方法和原理都填空時，如“圖中A、D方向所示的途徑表示_____________育種方式，原理是____”，學(xué)生會仔細(xì)區(qū)分;而對于A、D途徑只是問原理時，很多學(xué)生回答“雜交育種”、“基因的自由組合”，前者因為審題不清，而后者是學(xué)生將育種原理與遺傳規(guī)律混為一談。教師在復(fù)習(xí)時要經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生審題，重要知識點更要不嫌麻煩的一遍遍重復(fù)區(qū)分。圖中B過程若以“A、B、C的途徑表示________育種方式”提問，學(xué)生正確率高，但若以“B常用的方法是________”提問，學(xué)生往往錯誤的認(rèn)為還是填“單倍體育種”，因為學(xué)生沒有嚴(yán)格區(qū)分花藥離體培養(yǎng)僅僅是單倍體育種中的一個重要步驟和技術(shù)，把此技術(shù)與育種方法混淆，這也是教師在復(fù)習(xí)時需要強調(diào)的。教師還可以將花藥離體培養(yǎng)技術(shù)知識點拓展提升，區(qū)分花藥壁細(xì)胞和花粉粒細(xì)胞的染色體數(shù)量，問題1分析該技術(shù)實際獲得的是否全為單倍體，問題2如何區(qū)分獲得的植株為二倍體還是單倍體，問題3是否所有植物都能花藥離體培養(yǎng)（例舉香蕉這樣的三倍體提示），通過層層遞進(jìn)的問題串形式讓學(xué)生對知識點掌握得更加準(zhǔn)確，并引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散思維。