高中生物染色體變異類問題的解題方法探析

張書生

[摘要]生物是一門重要的高中課程，染色體變異問題是高中生物課中十分重要的知識點，在高考生物考試中所占的比例也較高。染色體變異類問題帶有較強的抽象性，加上該類型題目的固定解題模式還尚未出現，更是加大了學生學習的難度。因此，加強對高中生物染色體變異類問題解題方法的研究是一項重要的工作。通過多年的教學經驗，對該類問題的解題思路進行介紹，以更好地梳理染色體變異類問題的解題思路，強化學生的解題技巧，增強學習效果。

[關鍵詞]高中生物;染色體變異;解題方法

染色體變異是屬于遺傳學科的內容。生物教學是高中課程的重要組成部分，對學生該部分知識點的考查主要集中在遺傳學理論上。歷年考試中，染色體變異類問題是教學考查的重點。因此，加強對該類問題解題方法的研究，可提升學生在染色體變異類問題上的解題技巧，幫助學生抓住分值。以下是筆者根據多年教學經驗總結出的染色體變異類問題的解題方法。

一、從染色體變異有關知識點上，挖掘解題方法

遺傳學是高中生物學科的重要教學內容之一。遺傳學中涉及的知識點較多，牽扯許多概念性的知識點。染色體變異是遺傳學的重要組成部分。解決染色體變異類的有關題目，首先要確保學生明確遺傳學中的有關概念，從概念入手指導學生理清該類問題的解題思路。高中生在學習染色體變異有關知識點的過程中，需要熟練掌握、理解知識性的概念，強化對概念的記憶。在此基礎上，再幫助學生理清解題脈絡，如染色體的概念、染色體的構成單位、染色體自身的結構和數目對基因序列的影響，以及什么是同源染色體和非同源染色體等，并且學生自身也要對染色體變異的有關概念充分了解，如染色體變異產生的原因、表現出的現象、變異過程中染色體結構和數量的變化、染色體變異的類型等。了解以上有關染色體的概念知識，可降低學生的解題難度。

比如，在蘇教版高中生物教學中，有以下關于染色體變異的題目：在一個家庭中，母親是色盲，父親正常，他們生出來的兒子色覺是正常的，但是兒子的性染色體為XXY，分析引起兒子性染色體出現變異的原因是什么？A正常精子和異常卵細胞結合;B異常精子和異常卵細胞結合;C異常精子和正常卵細胞結合;D胚胎發育過程中卵裂階段發育不正常。在解答以上題目時，需要學生對染色體數目變異、結構變異等知識點加以區別，并將導致染色體數目變異的原因進行匯總，根據變異原因進行分類。這樣可幫助學生構建完整的知識體系，由此順利得出該題目的正確答案為C。

再如，以下ABCD四個選項，不正確的是哪個？A沒有經過授粉后的西瓜花蕾采用生長素處理，所結出的無籽西瓜是二倍體;B利用染色體變異原理也可以培育出無籽西瓜;C八倍體小黑麥品種的培育是利用了染色體變異的原理：D要提高青霉素菌株的產量，可以借助染色體變異的原理進行培育。在解答以上問題時，可以將知識點進行分解，如分解成染色體變異類型的問題，包括數目的變異和結構的變異，染色體組數的變異，包括二倍體、多倍體、單倍體，此外掌握育種方法方面的問題，如花藥離體培養法等。在明確以上知識概念的基礎上，可得出問題的正確答案是A。

二、從題目已知條件中，探索解題方法

高中生物染色體變異類問題較為常見。在解答此種類型的問題時，需要學生熟練掌握有關染色體的概念，正確區分染色體變異和基因突變。在此基礎上，還要善于從題目中探索答案，根據題目中的一種條件提取有用信息，據此找到問題的正確答案。在找到題目中可以用來解答問題的已知條件后，可以采用圖形結合的方式，提取題目中有價值的信息。此外，在閱讀題目時，需要思考問題中涉及的是哪方面的知識點。舉例來說，在學習幾倍體生物（這里所說的幾倍體主要是指生物配子細胞中染色體的組數）知識點時，通常情況下，生物配子細胞染色體中的組數會呈現減半的情況，但是不少學生容易在審題時出現錯誤。當生物體的染色體與體細胞一致時，染色體組數可以根據體細胞來判斷。此外細胞染色體組數的判斷條件可以是相同性狀基因出現的頻次，也可以是同音字母的數量。其中在分析染色體變異類型的題目時，大寫字母常表示顯性基因。

比如，在蘇教版高中生物教材中，常常會出現判斷是幾倍體生物的題目，問題中所說的幾倍體就是對應的染色體組數，解答這類問題時，學生會將體細胞認為是生物的配子細胞，因此容易出現解題錯誤。針對此種類型的題目，需要學生將細胞類型分清楚。若題目中的細胞是體細胞，那么判斷該生物體是幾倍體生物可以直接從該細胞中的染色體組數進行分析。其中借助文字來判斷和借助圖片來判斷是染色體組數判斷的兩種方法。

再如，針對以下題目可以從已知條件中探索問題答案。四倍體西瓜種子和二倍體西瓜種子雜交后，得到一代種子，對一代種子進行開花處理后會出現何種情況？A三倍體是種子處理后結出的果實;B五倍體是種子處理后結出的果實;C種子處理后不能正常配子，但是可以結出無籽西瓜;D處理后的種子看正常配子，結出的果實也正常。在解答以上問題時，需要明確題目中的已知條件。該問題中的已知條件是四倍體西瓜種子和二倍體西瓜種子雜交。結合染色體變異知識可得出以上兩種生物體雜交后，獲得的子一代為三倍體。當子一代染色體組數為奇數時，減數分裂中的同源染色體配對會出現紊亂情況。因此子一代西瓜要想產生正常的生殖細胞是不可能的，因此也就不能得到西瓜種子。但是將子一代進行以下方式的處理可以結出果實。如子一代西瓜子房被二倍體西瓜劃分刺激后，可形成果實。結合染色體變異的規律可以得出以下結果：無籽西瓜是子一代植株結出的果實。三倍體西瓜體細胞為果皮細胞，因此可得出結出的果實為三倍體。因此以上AC兩個選項都是正確的。

三、從推理生物遺傳規律中，探索解題方法

高中生在解答有關染色體變異類問題時需要具備一定的推理能力。此種類型的題目大多需要根據已知條件推理未知的答案。解答染色體變異類問題時，要遵守遺傳學規律，在遺傳學規律的指引下進行審題和解答。在明確審題的基礎上，推理染色體的變異情況。

比如，在蘇教版高中生物教材中，常常會出現以下類型的問題。如AaBB為細胞基因型，基因細胞在進行減數分裂時，染色體出現了紊亂的情況，在此基礎下形成了配子細胞。若配子細胞的基因型為AAaBDE，則在推斷其他配子基因型時，以配子細胞的基因型為依據，展開推斷。由配子細胞基因型可以確定B基因所處的同源染色體，并以此分析細胞減數分離情況。細胞基因組成為AAaA，細胞基因中a和A所處同源染色體，第一次減數分裂時，A和a均處在相同的配子細胞中，兩者可確認為姐妹染色體。在二次減數分裂沒有發生時，A和a是在一起的，兩者所在的配子細胞是同一個。由此可確定相同次級配子母細胞的配子細胞是該配子細胞的來源之處，其細胞基因型為aB，BB為配子細胞基因型。推理以上內容可以采用圖文結合的方式，此種解題方式可促使解題思路更加形象具體，便于理解分析。

再如，針對以下題目可以從推理生物遺傳規律的基礎上，得出問題答案?！八旧系姆峭慈旧w上的三對等為基因控制水稻的三種相對性狀。將水稻上的花粉采集下來，并進行離體培養，水稻花粉在離體培養的過程中要使用一定濃度的秋水仙素加以控制，由此可以得到新培育出來的水稻植株，問經過上述方法培育出來的水稻植株的表現型最多有幾種？”分析以上題目，我們可以發現上述問題涉及的是染色體變異類的知識點，因此在解決以上問題時，要遵循遺傳學上的有關規律。分析以上問題囊括的內容主要是染色體基因自由組合定律以及單倍育種方面的知識點。其中水稻的遺傳規律可以總結為三對等位基因遺傳、配子基因類型產生等八種。當離體培養水稻花粉，并且采用秋水仙素進行處理后，水稻配子基因類型并不會因為秋水仙素的影響而發生改變。由此可見產生的水稻植株新品種，配子基因類型的數量也是八種，并且新培育出來的水稻植株基因配子類型表現均為純合體，基因表現型的數量不會受到影響。由此可見，經過上述方式培育出來的水稻植株染色體的基因表現型最多八種。

綜上所述，除了利用遺傳學規律推理問題答案外，高中生物染色體變異類型的問題也包含許多圖像信息。學生在解答該類問題時，既需要借助遺傳學有關規律，也需要靈活運用問題中涉及的圖像信息。在二者整合的基礎上引導學生確立正確的解題思路，由此提高染色體變異類問題的解答技巧。

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（責任編輯 付淑霞）