福建
教育部考試中心公布的2018年仍《考試大綱》中染色體結構和數目變異的掌握程度仍為Ⅱ級要求,這可能是由于近幾年染色體結構和數目變異在人類生產生活中的廣泛應用。因此,在高三復習時對染色體結構變異的知識點不僅要“吃飽”,還要“吃透”。本文通過以下三個方面的復習策略,以期對教師在如何引導學生真正“吃飽、吃透”染色體結構變異的知識內容有所幫助。
圖表比較法是常用的復習方法,它不僅能將重要概念的易混點梳理清晰,而且能增強學生記憶。染色體結構變異是指在自然條件或人為因素的影響下,染色體的結構發生變化,從而引起排列在染色體上的基因的數目或排列順序發生改變,而導致性狀的變異。大多數對生物個體是不利的,有的甚至會導致生物體死亡。染色體結構變異包括缺失、重復、倒位、易位四種類型(如表1)。

表1 四種染色體結構變異的比較
在復習中適度做題是十分必要的,其中對練習題的選擇尤其重要,在精練典型試題的過程中讓學生真正吃透知識點,內化知識,達到能靈活運用知識的能力水平。歷年高考試題是高三復習備考最佳的練習題庫,高考試題不僅規范、權威而且對課堂復習教學有指導性。縱觀近幾年各地的高考生物試題考查染色體變異的試題多以選擇題為主,總體上難度較小。但考查落腳點不同,可以歸納以下幾個考查角度:
角度1:考查染色體結構變異圖
【例1】(2016年上海卷·第23題)導致遺傳物質變化的原因有很多,圖1中字母代表不同基因,其中變異類型①和②依次是 ( )

圖1
A.突變和倒位 B.重組和倒位
C.重組和易位 D.易位和倒位
【試題評價】本題的考查點是根據染色體上基因組成的不同判斷染色體結構變異的種類,側重于考查理解所學知識的要點,用圖表等多種形式準確地描述生物學方面的內容,屬于容易題。解題關鍵點是區分變異類型①、②和原來染色體上基因的不同,①中缺少了基因a、b,增加了基因j,是非同源染色體間發生了片段移接,屬于染色體結構變異中的易位;②的基因d、e與基因c位置發生了顛倒,屬于倒位。易位與重組是部分學生難于區分的考點,以此題為例,有助于教師指導學生進行此知識點的復習。該類型角度的考查多與其他變異類型等相關知識內容結合,有一定的難度。
【答案】D
角度2:考查染色體結構變異與減數分裂
【例2】(2016年江蘇卷·第14題)圖2中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是 ( )

圖2
A.個體甲的變異對表現型無影響
B.個體乙細胞減數分裂形成的四分體異常
C.個體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1
D.個體乙染色體沒有基因缺失,表現型無異常
【試題評價】本題是對染色體結構變異的考查。個體甲的變異屬于染色體結構變異中的缺失,影響表現型;個體乙的變異屬于倒位,在減數分裂過程中形成四分體的染色體呈“十字形”異常;含缺失染色體的配子一般是不育的,后代一般不會發生性狀分離;個體乙染色體沒有基因缺失,但發生倒位,表現型異常。解答本題的關鍵在于據圖正確判斷出染色體缺失、倒位,同時理解缺失和倒位對生物生存的影響,該題難度較大。這類試題的考查角度往往結合減數分裂圖示等相關知識內容進行考查。
【答案】B
角度3:考查染色體結構變異與基因突變等其他變異

圖3
A.①中的堿基對缺失,屬于基因突變
B.C中堿基對若發生變化,可以通過顯微鏡觀察到
C.基因突變與染色體結構變異都可導致DNA堿基序列的改變
D.基因突變所涉及的堿基對的數目比染色體變異所涉及的多
【試題評價】本題主要考查染色體結構變異與基因突變的知識,解題的關鍵點是“數字代表無遺傳效應的堿基序列”,并能運用所學的相關知識進行綜合分析判斷。基因突變是指基因中發生堿基替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變,屬于分子水平變異;只涉及一個基因中部分堿基對的數目或排列順序的改變,無法通過顯微鏡觀察到;而染色體變異涉及染色體中某個片段的改變、染色體組的增減或個別染色體增減,往往會改變多個基因的數目和排列順序,涉及的堿基對數目較多。基因突變與染色體結構變異等易混淆變異的區別也是高考試題中經常涉及的考點,這就要求考生能理解所學知識的要點,把握知識間的內在聯系,形成相關知識網絡結構。
【答案】C
角度4:考查染色體結構變異與伴性遺傳及育種
對甲狀腺功能求得的TGI指數為:≥51歲TGI=242,女性TGI=102,已婚TGI=104。可知年齡最大的一組對甲狀腺功能的偏好性最強,且遠超其它年齡段。在不同性別和婚姻狀況中,差異較小。
【例4】(2016年河南三模卷)家蠶的性別決定為ZW型,已知控制卵色的B基因(黑色)對b基因(白色)為顯性。雄性(ZZ)家蠶利用飼料效率高,繭絲質量好,但是在卵期很難分辨雌雄,因此育種工作者經過圖4所示過程獲得新品種丙,實現了通過卵色直接分辨雌雄。請結合圖4判斷下列說法中正確的是 ( )

圖4
A.甲經①處理形成乙的過程中發生了染色體交叉互換
B.由乙發育的成熟個體能產生2種卵細胞
C.丙個體產生的卵細胞全部為黑色
D.丙與bb雄蠶交配后所產白色卵發育為雄蠶
【試題評價】本題考查染色體結構變異與伴性遺傳、育種的知識,側重于考查學生的理解能力與實驗探究能力,難度較大。解題關鍵點是從甲到乙的過程中,10號染色體的含B基因片段移接到W染色體上,屬于染色體結構變異中的易位;假設用O表示缺失的基因,則乙基因型為bOZWB,可以產生bZ、bWB、Z、WB4種卵細胞。丙基因型為bbZWB,可以產生bZ、bWB2種卵細胞,表現型分別為白色、黑色;雄蠶 bbZZ與丙交配,后代基因型為bbZZ、bbZWB,即白色卵發育為雄蠶、黑色卵發育為雌蠶。近幾年高考試題常創設如育種、遺傳病等真實情境來考查變異及其在生產上的應用,難度一般較大。
【答案】D
高三復習過程中若要學生真正將知識的疑難點內化并構建知識體系,教師就要注重收集學生的錯題,并整理分析。對學生普遍出現的錯誤問題記錄并糾錯,尤其是易混淆的重要概念的辨析要逐個突破。如染色體結構變異的典型錯誤理解等。教師可以充分調動學生的認知,即先讓學生在錯題基礎上集中發現問題,提出對這些問題的再理解,然后教師進行點評并總結規律,如下:
規律1:染色體結構變異的缺失、重復、倒位與基因突變的辨析

規律2:染色體結構變異的易位與減數分裂交叉互換的辨析

交叉互換 染色體易位圖解 區別1.發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間2.屬于基因重組3.在顯微鏡下觀察不到1.發生于非同源染色體2.屬于染色體結構變異3.在顯微鏡下能觀察到
規律3:“三看法”判斷可遺傳變異類型
