染色體組\\單倍體\\多倍體的理解與判斷

摘要：“染色體組、單倍體、多倍體”的理解與判斷是學(xué)生生物課程學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)，教師有必要對(duì)它進(jìn)行總結(jié)歸納，以幫助學(xué)生牢固掌握、熟練應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：染色體組；單倍體；多倍體

高中生物教學(xué)中，“染色體組、單倍體、多倍體”的理解與判斷一直是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。很多時(shí)候，學(xué)生感覺弄懂了，但遇到實(shí)際問題時(shí)又模糊不清。為此，本文提出以下認(rèn)識(shí)供參考。

一、對(duì)概念的理解

1.染色體組

教材中染色體組的概念，是利用果繩體細(xì)胞中染色體組成圖示說(shuō)明的“一般地說(shuō)，像生殖細(xì)胞中的一組大小、形狀各不相同的染色體就叫—個(gè)染色體組”。這里“一般”是指像果繩這樣含有兩個(gè)染色體組的生物，生物界中幾乎全部動(dòng)物和一半左右的高等植物體細(xì)胞中都是像果繩一樣含有兩個(gè)染色體組，因此，其正常生殖細(xì)胞中的染色體就是一個(gè)染色體組。但并不是每種生物的生殖細(xì)胞中都只含有一個(gè)染色體組，如普通小麥?zhǔn)橇扼w，其生殖細(xì)胞中就有三個(gè)染色體組而不是一個(gè)染色體組。所以上述概念中的生殖細(xì)胞特指二倍體生物的正常的生殖細(xì)胞，概念中的“一組大小、形狀各不相同的染色體”是最重要的，由此可知，染色體組中不含同源染色體。這里為了幫助學(xué)生正確理解染色體組的概念，我們可打一個(gè)比喻，某印刷廠要把某部小說(shuō)印成1000本，因此他們要把每頁(yè)印1000張，然后每頁(yè)依次取一張組合在一起就構(gòu)成了一部書。一本書中沒有重復(fù)的頁(yè)碼就好比一個(gè)染色體組中沒有重復(fù)相同的染色體一樣。

2.單倍體

常被誤認(rèn)為體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體就是單倍體，這是沒有弄清單倍體的來(lái)源。單倍體的產(chǎn)生有兩種原因：(1)自然條件下由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)；(2)在人為條件下采用花藥離體培養(yǎng)得到的。由此可見，單倍體是由本物種正常個(gè)體的配子發(fā)育而來(lái)的，它的確不是以體細(xì)胞中含有的染色體組的數(shù)目為依據(jù)，而是以是否由配子直接發(fā)育而來(lái)為依據(jù)，不同生物的單倍體的體細(xì)胞中，染色體組的數(shù)目可以是不同的。故教材對(duì)單倍體的定義為單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。也就是說(shuō)，配子中有幾組染色體，單倍體的體細(xì)胞中就是幾組。比如，普通小麥為六倍體，體細(xì)胞中有六個(gè)染色體組，而以它的花粉培養(yǎng)出的單倍體植株的細(xì)胞中就含有三個(gè)染色體組，只有二倍體生物的單倍體才是一個(gè)染色體組。所以，只要是由配子發(fā)育成的個(gè)體，無(wú)論其體細(xì)胞中含有幾組染色體均叫單倍體。

3.多倍體

教材中多倍體的定義為凡體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體稱為多倍體。多倍體的產(chǎn)生原因有：(1)自然界中的多倍體主要是受外界環(huán)境條件劇烈變化的影響而形成的。當(dāng)植物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體復(fù)制了，但由于自然條件劇烈變化的影響，有絲分裂受阻，于是細(xì)胞核內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。這種染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，并通過減數(shù)分裂，形成數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞，由這些生殖細(xì)胞結(jié)合成的合子進(jìn)一步發(fā)育成的植株就是多倍體。(2)在人為條件下，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，抑制紡錘絲的形成，從而形成多倍體。

二、染色體組、單倍體、多倍體的判定

1.染色體組數(shù)的判別

由于一個(gè)染色體組內(nèi)各染色體的形態(tài)、大小各不相同，細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按下列兩種方法加以判別：

(1)細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條就可以判認(rèn)為含有幾個(gè)染色體組。如圖1中細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有3條，此細(xì)胞中就有3個(gè)染色體組。

(2)在細(xì)胞或生物體的基因型中，同一種基因(不分顯隱性)出現(xiàn)幾次，則細(xì)胞中就有幾個(gè)染色體組。如圖2中細(xì)胞的基因型AAaaBBbb，基因A和a(或B和b)共有4個(gè)，則該細(xì)胞中共有4個(gè)染色體組。

2.生物體倍數(shù)的判別

由于多倍體的生殖細(xì)胞內(nèi)含有不止一個(gè)染色體組，由這樣的生殖細(xì)胞直接發(fā)育成的個(gè)體是單倍體，而不能根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體組的數(shù)目叫做幾倍體。由此可見，生物幾倍體的判別不能只看細(xì)胞內(nèi)含有多少個(gè)染色體組，還要考慮到生物個(gè)體發(fā)育的直接來(lái)源。

(1)如果生物體是由受精卵或合子發(fā)育而成，生物細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。

(2)如果生物體是由生殖細(xì)胞卵細(xì)胞或花粉粒直接發(fā)育而成的，無(wú)論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組，都只能叫單倍體。簡(jiǎn)而言之。判斷生物體倍數(shù)應(yīng)先看生物體的發(fā)育來(lái)源，再看細(xì)胞內(nèi)的染色體組的數(shù)目。

學(xué)生在透徹理解掌握了判斷方法后，就能迅速準(zhǔn)確地做出有關(guān)練習(xí)。

(作者單位 甘肅省蘭州市西北師大教育學(xué)院)