如何判断生物体的可育性

王海侠

关于生物体的可育性是遗传变异模块的经典题型，同时也是一类难题。下面介绍如何一步步引导学生学会判断生物体可育性的过程。

1例题引导

例题：“白菜－甘蓝”杂种植株是将白菜与甘蓝的原生质体进行融合得到的杂种细胞，再经组织培养而获得的。对此下列说法正确的是()

A.培育出的“白菜－甘蓝”植株不能结子

B.该培育过程不遵循孟德尔的遗传定律

C.培育过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程

D.动物细胞融合技术与上述培育过程所应用的基本原理相同

解析：B项正确：植物体细胞杂交技术属于无性生殖，而生物的有性生殖过程才会遵循孟德尔的遗传定律。C项错误：无性生殖过程中不可能发生减数分裂。D项错误：动物细胞融合技术的原理仅是细胞融合，而植物体细胞杂交技术所应用的原理除了细胞融合还有植物细胞的全能性。

关于A项，好多学生就非常迷惑：究竟如何判断“白菜—甘蓝”植株结不结子呢?

教师引导分析：白菜、甘蓝都是二倍体，且染色体数分别为20、18条，因而利用体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”应该含有38条染色体，为四倍体，且有19对同源染色体，故能进行正常的减数分裂，产生正常的雌雄配子，受精后形成四倍体的受精卵且可育，所以该方法培育出的“白菜—甘蓝”植株完全能够结子，故A项错误。

2组织讨论

教师提示：明白这道题后，有没有同学还能提出新的问题?

不一会儿，就有学生提出：白菜、甘蓝在自然情况下有可能实现有性杂交，其后代可育吗?

有学生认为可育，理由是白菜、甘蓝分别含有20条、18条染色体的二倍体，进行有性生殖产生的配子各含有一个染色体组，精卵结合形成的受精卵含有两个染色体组，因而可以进行正常的减数分裂，从而产生正常的配子，所以完全可育。

而有学生则认为：白菜、甘蓝是两个物种，应该存在生殖隔离，其杂交后代不育。

究竟何种观点正确呢?

教师点拨：首先可以肯定的是存在生殖隔离的两个物种即使在偶然的情况下发生有性杂交，其后代也是不可育的。何为不育?不育指不能进行正常的减数分裂产生正常的配子。能否发生减数分裂的依据是什么?有无同源染色体。那么，白菜配子中的10条染色体和甘蓝配子中的9条染色体中存在同源染色体吗?

关于同源染色体的概念，现行人教版教材第一册第104页是这样讲的：形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中能发生配对的两条染色体，叫做同源染色体。当初学生就曾对这一概念提出了质疑：明明来源不同“一条来自父方，一条来自母方”怎么还说是“来源”相同呢?其实，这个“来源”不是指来自哪个亲本，根本上说是来自“物种的起源”中的同一祖先。同种生物中形状和大小相同的两条染色体自然是“同源染色体”，而不同种生物两条即使形状和大小也相同，由于其起源于不同物种而不能成为“同源染色体”。所以教材中的概念只是对“同一种生物”而言的，不能简单推广到不同物种间。

3得出结论

现在再看有关白菜、甘蓝自然杂交后代是否可育的问题，显然后者的观点是正确的。即白菜与甘蓝的有性杂交后代是不可育的，由于白菜、甘蓝分别属于不同的物种，其生命起源是不同的，因而它们之间不可能有同源染色体。这样白菜与甘蓝的有性杂交后代就因无同源染色体而不能进行减数分裂产生配子，所以是不可育的。

4思维拓展

教师引导到此，学生很容易得出：存在同源染色体的生物体就是可育的。其实不然，比如三倍体香蕉就高度不育，原因是三个染色体组联会紊乱，不能进行正常的减数分裂。那么究竟什么情况下的生物体才是可育的?

5方法总结

最后，教师与学生一起对有关生物体可育性的判断方法进行总结：判断生物体的可育性，先看有无同源染色体，有了再看是否成对，因为只有成对的同源染色体才能正常联会，进而完成正常的减数分裂，因而可育；若无同源染色体则一定不可育。