“生物的变异”知识混淆点例述

张爽

摘要：基因与DNA、染色体的关系一向是学生学习中的难点，这使得学生对生物的变异中三种可遗传的变异的概念理解更混淆。教师在教学过程中可借助典型例题细化概念中的关键点和区分点。

关键词：基因  变异  概念

高中生物必修2第三章“生物的变异”由于基本概念抽象，有难度有深度，知识点的出题形式灵活而且需要仔细区分，这使得学生在学习和做题过程中遇到不少困难。以下例述高三复习过程中学生因为存在知识点混淆而出错率较高的题目分析。

1基因概念、基因与染色体的关系模糊，不能判断基因突变与染色体缺失。

例题1.下图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列.有关叙述正确的是（ ）

A.Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基对的替换，叫做基因突变

B.在减数分裂四分体时期，a、b之间可发生互换

C.若b、c基因位置互换，则发生染色体易位

D.基因与性状之间并不都是一一对应的关系

A选项中的文字表述符合基因突变概念，但是所在图中区段并非基因而是无效片段。结合生物必修2书本P70最后一段对基因的概念概括中“基因以一定的顺序排列在染色体上”，P34遗传的染色体学说中总结“细胞核内的染色体可能是基因的主要载体”，教学中仅以图形文字的形式讲解学生印象不深，建议教师以现在流行美食“龙卷风土豆串”打比方，里面的土豆串为双螺旋的DNA，以涂酱汁-不涂酱汁-涂酱汁…这样间隔的方式表示DNA分子上基因和无效片段相间隔，加上外套的纸袋整体构成染色体，并在纸袋中部扎紧当成着丝粒。

例题2. 雄蚕有两个同型的性染色体ZZ，雌蚕有两个异型的性染色体ZW。蚕茧的颜色由常染色体上A基因（黄色）、a基因（白色）决定，A基因由于缺失一段碱基序列导致不能表达而成为a基因。蚕茧的厚度由B、b基因控制。研究小组进行杂交育种实验如下（正交组合反交组都产生很多F1个体）：

正交组：白色厚繭♀×黄色薄茧♂→F1：淡黄色厚茧♂，淡黄色薄茧♀

反交组：黄色薄茧♀×白色厚茧♂→F1：淡黄色厚茧♀，淡黄色厚茧♂，1只白色厚茧♂

A基因缺失一段碱基对序列这种变异来源属于______。

题目信息较多，还考到学生并不熟练的ZW性别决定，匆匆读题“缺失的一段碱基对”易理解为染色体畸变中的结构缺失。教师需引导学生看出变化前后基因的数量、种类的改变，再次强调基因突变的结果是基因种类的变异，而染色体结构的缺失会导致基因数量减少。

2概念理解表面化、机械化，不能区别变异的实质影响和判断方法。

例题3.关于染色体畸变和基因突变的主要区别，错误的是（ ）

A.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、缺失或替换

B.原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体畸变

C.基因突变一般是微小突变，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物的影响大

D.两者都能改变生物的基因型

很多学生仅从概念的字面意思推测认定染色体的变异范围大则影响大，其实基因突变是生物变异的根本来源，会造成相对性状的出现。教师可以举例说明基因突变的强大影响力，甚至进行科学幻想。教学中进一步拓展提升：染色体的变异往往可以在显微镜下观察判断，而基因突变这一微小变异不能镜检，但基因突变引起的疾病能否镜检观察？例举镰刀型细胞贫血症可镜检红细胞形态，如此可以避免学生读题时把对基因突变引起的疾病的检测与对基因突变的检测等同。

3基因重组只重视类型区分，概念理解不准确。

生物变异的习题中较多出现以下图形，分别是基因突变中的交叉互换与染色体的易位。

教师讲解时侧重区分两图中的每对染色体、染色单体的关系，简单假设图①中A、a基因的互换，可如此一来学生对以下问题产生了疑惑：

例题4.下列有关基因重组的叙述，正确的是（ ）

①姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组。②基因型为Aa个体自交，因基因重组而导致自带发生性状分离。③人的干扰素基因导入羊的受精卵，与其染色体整合后导致基因重组。④基因重组为生物进化提供根本原材料。

A.零项   B。一项   C。二项   D。三项

题目中②很多学生认为正确，这正是教师上课时的草率使学生产生错误的认识。仔细阅读必修2书本P76第一段，强调“控制不同性状的基因重新组合”，必需是有两对及以上基因，且重点在于必须存在非等位基因才有重组现象。对于交叉互换的拓展提升，可以采用以下表格进行比较分析：

关于基因突变的交叉互换的因果关系在必修2书本P27、28“在两个同源染色体之间常有交叉的现象，这是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段交换的结果”。

4  育种过程与方法理解正确，但方法、原理、技术混为一谈。

例题5.下图为五种育种方法示意图。据图回答问题。

相关育种方法和原理都填空时，如“图中A、D方向所示的途径表示_____________育种方式，原理是____”，学生会仔细区分;而对于A、D途径只是问原理时，很多学生回答“杂交育种”、“基因的自由组合”，前者因为审题不清，而后者是学生将育种原理与遗传规律混为一谈。教师在复习时要经常引导学生审题，重要知识点更要不嫌麻烦的一遍遍重复区分。图中B过程若以“A、B、C的途径表示________育种方式”提问，学生正确率高，但若以“B常用的方法是________”提问，学生往往错误的认为还是填“单倍体育种”，因为学生没有严格区分花药离体培养仅仅是单倍体育种中的一个重要步骤和技术，把此技术与育种方法混淆，这也是教师在复习时需要强调的。教师还可以将花药离体培养技术知识点拓展提升，区分花药壁细胞和花粉粒细胞的染色体数量，问题1分析该技术实际获得的是否全为单倍体，问题2如何区分获得的植株为二倍体还是单倍体，问题3是否所有植物都能花药离体培养（例举香蕉这样的三倍体提示），通过层层递进的问题串形式让学生对知识点掌握得更加准确，并引导学生的发散思维。