“减数分裂”在教学中的专题引申

摘  要：减数分裂部分内容是高中生物教学中的重点和难点内容，它是生物生殖过程中的一个重要阶段，是遗传两大的细胞学基础，还是高考的重点，为了使学生更好地掌握该部分知识，在向学生传授教材内容的同时，还要在此基础上加以引申。

关键词：生物教学  减数分裂  染色体

在教学过程中，我把该部分内容归纳成七个专题，现详述如下：

一、同源染色体的识别
    依据同源染色体的定义：形状大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。即：
    ①   大小（长度）…………………………相同
    ②   形状（着丝点的位置）………………相同
    ③   来源（颜色）…………………………不同
    例：下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是：
    分析：A选项两条染色体长度（即大小）不同；B选项两条染色体的着丝点位置（即形状）不同；C选项两条染色体的颜色（即来源）相同，都不符合定义，而D和E选项符合上述三点依据，故该题选项为D和E（D和E的主要区别是D无姐妹染色单体，E有姐妹染色单体）
    二、减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体等数量
    该种题型主要有两种出题方法：
    1．给出减数分裂某个时期的分裂图，计算该细胞中的各种数目。该种情况的解题方法是在熟练掌握减数分裂各期的基础上，找出查各种数目的方法：
    (1)染色体的数目＝着丝点的数目
    (2)DNA数目的计算分两种情况：
     ①当染色体不含姐妹染色单体时，一个染色体上只含有一个DNA分子；
     ②当染色体含有姐妹染色单体时，一个染色体上含有两个DNA分子。
    (3)同源染色体的对数在减Ⅰ分裂前的间期和减数第一次分裂期为该时期细胞中染色体数目的一半，而在减数第二次分裂期和配子时期由于同源染色体已经分离进入到不同的细胞中，因此该时期细胞中同源染色体的数目为零。
    (4)在含有四分体的时期（四分体时期和减Ⅰ中期），四分体的个数等于同源染色体的对数。
    例：计算右图中染色体、DNA、同源染色体和四分体的数目。

   答案：染色体　　　4条

   DNA　　　　 8个

   同源染色体　2对

   四分体　　　2个

2．给出某种生物减数分裂某个时期细胞中的某种数量，计算其它各期的各种数目。
　  例：人的体细胞中有46条染色体，计算减Ⅰ后期和减Ⅱ后期细胞中的染色体、DNA、同源染色体的数目。
    分析：该种题型的解题方法可在熟练掌握上种题型的解题方法的基础上，归纳出各期的各种数量变化，并找出规律。现以教材103页图为例把减数分裂各期的各种数目归纳如下表：
    规律：
   （1）染色体的数目在间期和减Ⅰ分裂期与体细胞相同，通过减Ⅰ分裂减半，减Ⅱ分裂后期暂时加倍，与体细胞相同。
   （2）DNA数目在减Ⅰ前的间期复制加倍，两次分裂分别减少一半。
   （3）同源染色体在减Ⅰ分裂以前有，减Ⅱ分裂以后无。
   （4）四分体在四分体时期和减Ⅰ中期有，其它各期无。
    三、 绘制减数分裂各期染色体、DNA数量变化图像

  依据上表中的数据，绘制如上：
     说明：应把该图像与减数分裂各期特征及各期分裂图结合起来掌握。
    四、关于配子的种类
    1．一个性原细胞进行减数分裂，
   （1）如果在四分体时期染色体不发生交叉互换，则可产生4个2种类型的配子，且两两染色体组成相同，而不同的配子染色体组成互补。
   （2）如果染色体在四分体时期发生交叉互换(只考虑一对同源染色体发生互换的情况)，则可产生四种类型的配子，其中亲本类型2种（两种配子间染色体组成互补），重组类型2种（两种配子间染色体组成互补）。
    2．有多个性原细胞，设每个细胞中有n对同源染色体，进行减数分裂。
   （1）如果在四分体时期染色体不发生交叉互换，则可产生2n种配子（可用“分解组合法”从一对到多对进行推导）。
   （2）如果在四分体时期有m对染色体发生互换，则可产生2n+m种配子。
   （分析：据1中的（2）结论可推知：互换了m对，可产生4m种配子；据规律2中的（1）结论可推知：没发生互换的有n-m对，可产生2n-m种配子；则共产生配子的种类为：2n-m×4m=2n+m种。）
    五、关于互换率的
    例：有A个性原细胞进行减数分裂，若在四分体时期有B个细胞中的染色体发生了互换，则
   （1）发生互换的性原细胞的百分率为多少？
   （2）在产生的配子中，重组类型的配子占总配子数的百分率（即互换率）为多少？互换率最高为多少？
   （3）产生几种新类型的配子？每种配子占总配子数的百分率为多少？
    分析：（1）发生互换的性原细胞的百分率=Ｂ／Ａ×100%；
          （2）总配子数=4A；

B个发生互换的性原细胞可产生4B个配子，其中重组类型的配子有2B个（2种），亲本类型的配子有2B个；
     互换率=2B／4A×100%=B／2A×100%；
     当A＝B时，互换率最高，为50%；
          （3）产生新类型（重组类型）的配子种类：2种；
    每种占总配子数的百分率=B／4A×100%。
    六、细胞分裂图的识别
    给出几个细胞分裂图，判断每个细胞属于何种分裂方式（有丝分裂、减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂），什么时期。
    方法：三看识别法，即：

第一，看细胞中染色体数目，若为奇数，一般是减数第二次分裂，且细胞中一定无同源染色体存在，若为偶数，进行第二看。

第二，看细胞中有无同源染色体，若无同源染色体，一定是减数第二次分裂，若有同源染色体存在，进行第三看。

第三，看细胞中同源染色体行为，若出现联会，四分体，着丝点位于赤道板两侧，同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂，若无尚属同源染色体的特殊行为，则为有丝分裂。
    七、减数分裂中染色体行为变化是三大遗传规律的细胞学基础　　
   （1）减Ⅰ后期：同源染色体分离是基因分离规律的细胞学基础；
   （2）减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合是基因自由组合规律的细胞学基础；
   （3）减Ⅰ四分体时期：同源染色体间的非姐妹染色单体可能发生交叉互换是基因连锁互换规律的细胞学基础。