巧用口訣和對比,靈活辨別減數分裂與有絲分裂圖像

錢俊瑞

(江蘇省蘇州市景范中學校 江蘇蘇州 215005)

口訣是指根據教學的內容要點和相關特征編制成的便于理解、誦讀和記憶的語句。對比是指采用對兩種或兩種以上事物的相關項目進行比較,找出其中的異同和聯系,從而抓住其本質特征的一種學習方法。減數分裂與有絲分裂的圖像的鑒別是中學生物學教學中的重點也是難點,其中包含的知識點多、信息量豐富,單純靠記憶不易掌握。細胞中的染色體的數目、行為及同源染色體的存在與否等常作為減數分裂與有絲分裂的圖像鑒別的重要指標,可以采用對減數分裂和有絲分裂的關鍵時期圖像中的染色體數目、行為變化的特點進行對比,找出不同時期圖像異同的關鍵處,并編成口訣,依據口訣進行鑒別,既有利于分析、理解和判斷,又可以提高生物學學習的趣味性和靈活性。

1 減數分裂與有絲分裂的圖像鑒別口訣(以二倍體生物為例)

1.1 口訣

染色體數若為奇,常為減Ⅱ某時期;染色體數若為偶,再看同源有沒有。

同源若無為減Ⅱ,同源若有稍等待;同源如若顯聯會,減Ⅰ前期正配對;

同源如若站兩排,減Ⅰ中期圖像顯;同源如若在分離,減Ⅰ后期差不離。

若有同源且散亂,有絲前期為正判;若有同源站一排,有絲中期為勝算;

同源、絲點且分離,有絲后期進行時;末期形成子細胞,同源只在有絲找。

1.2 口訣編制的依據

1.2.1 鑒別細胞內染色體數目(奇數、偶數)

正常情況下,由于有絲分裂能夠保持親代染色體的數目,因而在有絲分裂的過程中,細胞內染色體數目應為偶數。二倍體生物在減數分裂過程中,減數第一次分裂是同源染色體的分離,分離后進行減數第二次分裂,因而減數第二次分裂過程中,細胞中的染色體的數目可能是奇數也可能是偶數,因此,染色體數如果是奇數,則一定是減數第二次分裂過程,而染色體數如果是偶數,則需要進一步判定。

1.2.2 鑒別同源染色體的存在與否

主要用于鑒別有絲分裂與減數第二次分裂。二倍體生物減數第一次分裂是同源染色體的分離,形成的子細胞中沒有同源染色體,因此,減數第二次分裂全過程都沒有同源染色體,而有絲分裂過程中有同源染色體的存在。

1.2.3 鑒別同源染色體的行為

主要根據有無聯會現象鑒別減數第一次分裂與有絲分裂。減數第一次分裂前期同源染色體聯會配對,結果是形成四分體,減數第一次分裂中期同源染色體的著絲點在赤道板位置排成兩排,減數第一次分裂后期同源染色體分離;有絲分裂雖然有同源染色體的存在,但是前期沒有聯會現象、中期著絲點排在赤道板上形成一排、后期著絲點分裂染色單體分離。

1.3 口訣判斷的思路

以染色體的數目、行為以及同源染色體的有無作為判斷指標,一般是先分析染色體的奇、偶數關系,再看同源染色體的有無,最后看染色體的行為。

1.4 口訣解釋

“染色體數若為奇,常為減Ⅱ某時期;染色體數若為偶,再看同源有沒有。”細胞內染色體數如果是奇數,則該細胞一定是處于減數第二次分裂某個階段,細胞內染色體數如果是偶數,則要進一步觀察有沒有同源染色體。

“同源若無為減Ⅱ,同源若有稍等待;同源如若顯聯會,減Ⅰ前期正配對;同源如若站兩排,減Ⅰ中期圖像顯;同源如若在分離,減Ⅰ后期差不離。”如果沒有同源染色體,則為減數第二次分裂某個階段,如果存在同源染色體,則需要進一步向下觀察;如果細胞中同源染色體顯示聯會現象,則正處于減數第一次分裂前期同源染色體配對時;如果同源染色體著絲點位于赤道板兩側形成兩排,則細胞正處于減數第一次分裂中期;如果同源染色體正在向兩極分離,則細胞處于減數第一次分裂后期。

“若有同源且散亂,有絲前期為正判;若有同源站一排,有絲中期為勝算;同源、絲點且分離,有絲后期進行時;末期形成子細胞,同源只在有絲找。”如果有同源染色體且染色體散亂排列,則為有絲分裂前期圖;如果有同源染色體且著絲點排在細胞的赤道板上形成一排,則為有絲分裂中期圖;如果有同源染色體而且是著絲點分裂,染色單體分離向兩極移動的,則為有絲分裂后期圖;末期的時候逐漸形成子細胞,減數第一次分裂是同源染色體的分離,因此,減數第一次分裂末期、減數第二次分裂末期的子細胞中都沒有同源染色體,只有有絲分裂的子細胞中存在。

2 幾個重要時期的減數分裂與有絲分裂圖像對比與鑒別口訣(以二倍體生物為例)

減數分裂與有絲分裂前期、中期、后期的圖像比較見表1。

表1 減數分裂第一次分裂、第二次分裂、有絲分裂圖像前期、中期、后期圖像比較

幾個重要時期比較口訣與解釋如下。

(1)前期區別口訣與解釋:“有絲、減Ⅰ有同源,減Ⅱ前期無同源;有絲散亂減Ⅰ聯,聯會結果四分體。”有絲分裂和減數第一次分裂前期有同源染色體,減數第二次分裂前期沒有同源染色體;有絲分裂前期染色體散亂排列,減數第一次分裂前期同源染色體進行聯會,聯會的結果是形成四分體。

(2)中期區別口訣與解釋:“中期重看染色體,細胞中央站一起;有絲一排減Ⅰ二,減Ⅱ一排無同源。”無論是減數分裂中期還是有絲分裂中期,染色體都在細胞中央集中排列;有絲分裂中期染色體的著絲點排在細胞中央的赤道板上形成一排,減數第一次分裂中期染色體的著絲點排在細胞中央的赤道板上兩側形成兩排,減數第二次分裂中期染色體的著絲點排在細胞中央的赤道板上形成一排且沒有同源染色體。

(3)后期區別口訣與解釋:“有絲單體相分離,減Ⅰ同源背道馳;減Ⅱ沒有同源體,單體分離向兩極。”有絲分裂后期染色體的著絲點分裂,染色單體分離,減數第一次分裂后期同源染色體向兩極分離;減數第二次分裂后期染色體的著絲點分裂,染色單體分離,且沒有同源染色體。

總之,利用口訣和對比,可以對減數分裂和有絲分裂過程中的圖像進行形象化概括和比較,提高對減數分裂和有絲分裂知識的理解和把握,使辨別過程更加簡潔和快速,既有利于對生物學學習方法的歸納與指導,提高生物課堂的效率,同時也有利于激發學生學習生物學的興趣,引導學生主動思考、探究和實踐,提升生物科學素養。