高中生物染色体变异类问题的解题方法探析
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作者:张书生
[摘要]生物是一门重要的高中课程，染色体变异问题是高中生物课中十分重要的知识点，在高考生物考试中所占的比例也较高。染色体变异类问题带有较强的抽象性，加上该类型题目的固定解题模式还尚未出现，更是加大了学生学习的难度。因此，加强对高中生物染色体变异类问题解题方法的研究是一项重要的工作。通过多年的教学经验，对该类问题的解题思路进行介绍，以更好地梳理染色体变异类问题的解题思路，强化学生的解题技巧，增强学习效果。
[关键词]高中生物;染色体变异;解题方法
染色体变异是属于遗传学科的内容。生物教学是高中课程的重要组成部分，对学生该部分知识点的考查主要集中在遗传学理论上。历年考试中，染色体变异类问题是教学考查的重点。因此，加强对该类问题解题方法的研究，可提升学生在染色体变异类问题上的解题技巧，帮助学生抓住分值。以下是笔者根据多年教学经验总结出的染色体变异类问题的解题方法。
一、从染色体变异有关知识点上，挖掘解题方法
遗传学是高中生物学科的重要教学内容之一。遗传学中涉及的知识点较多，牵扯许多概念性的知识点。染色体变异是遗传学的重要组成部分。解决染色体变异类的有关题目，首先要确保学生明确遗传学中的有关概念，从概念入手指导学生理清该类问题的解题思路。高中生在学习染色体变异有关知识点的过程中，需要熟练掌握、理解知识性的概念，强化对概念的记忆。在此基础上，再帮助学生理清解题脉络，如染色体的概念、染色体的构成单位、染色体自身的结构和数目对基因序列的影响，以及什么是同源染色体和非同源染色体等，并且学生自身也要对染色体变异的有关概念充分了解，如染色体变异产生的原因、表现出的现象、变异过程中染色体结构和数量的变化、染色体变异的类型等。了解以上有关染色体的概念知识，可降低学生的解题难度。
比如，在苏教版高中生物教学中，有以下关于染色体变异的题目：在一个家庭中，母亲是色盲，父亲正常，他们生出来的儿子色觉是正常的，但是儿子的性染色体为XXY，分析引起儿子性染色体出现变异的原因是什么？A正常精子和异常卵细胞结合;B异常精子和异常卵细胞结合;C异常精子和正常卵细胞结合;D胚胎发育过程中卵裂阶段发育不正常。在解答以上题目时，需要学生对染色体数目变异、结构变异等知识点加以区别，并将导致染色体数目变异的原因进行汇总，根据变异原因进行分类。这样可帮助学生构建完整的知识体系，由此顺利得出该题目的正确答案为C。
再如，以下ABCD四个选项，不正确的是哪个？A没有经过授粉后的西瓜花蕾采用生长素处理，所结出的无籽西瓜是二倍体;B利用染色体变异原理也可以培育出无籽西瓜;C八倍体小黑麦品种的培育是利用了染色体变异的原理：D要提高青霉素菌株的产量，可以借助染色体变异的原理进行培育。在解答以上问题时，可以将知识点进行分解，如分解成染色体变异类型的问题，包括数目的变异和结构的变异，染色体组数的变异，包括二倍体、多倍体、单倍体，此外掌握育种方法方面的问题，如花药离体培养法等。在明确以上知识概念的基础上，可得出问题的正确答案是A。
二、从题目已知条件中，探索解题方法
高中生物染色体变异类问题较为常见。在解答此种类型的问题时，需要学生熟练掌握有关染色体的概念，正确区分染色体变异和基因突变。在此基础上，还要善于从题目中探索答案，根据题目中的一种条件提取有用信息，据此找到问题的正确答案。在找到题目中可以用来解答问题的已知条件后，可以采用图形结合的方式，提取题目中有价值的信息。此外，在阅读题目时，需要思考问题中涉及的是哪方面的知识点。举例来说，在学习几倍体生物（这里所说的几倍体主要是指生物配子细胞中染色体的组数）知识点时，通常情况下，生物配子细胞染色体中的组数会呈现减半的情况，但是不少学生容易在审题时出现错误。当生物体的染色体与体细胞一致时，染色体组数可以根据体细胞来判断。此外细胞染色体组数的判断条件可以是相同性状基因出现的频次，也可以是同音字母的数量。其中在分析染色体变异类型的题目时，大写字母常表示显性基因。
比如，在苏教版高中生物教材中，常常会出现判断是几倍体生物的题目，问题中所说的几倍体就是对应的染色体组数，解答这类问题时，学生会将体细胞认为是生物的配子细胞，因此容易出现解题错误。针对此种类型的题目，需要学生将细胞类型分清楚。若题目中的细胞是体细胞，那么判断该生物体是几倍体生物可以直接从该细胞中的染色体组数进行分析。其中借助文字来判断和借助图片来判断是染色体组数判断的两种方法。
再如，针对以下题目可以从已知条件中探索问题答案。四倍体西瓜种子和二倍體西瓜种子杂交后，得到一代种子，对一代种子进行开花处理后会出现何种情况？A三倍体是种子处理后结出的果实;B五倍体是种子处理后结出的果实;C种子处理后不能正常配子，但是可以结出无籽西瓜;D处理后的种子看正常配子，结出的果实也正常。在解答以上问题时，需要明确题目中的已知条件。该问题中的已知条件是四倍体西瓜种子和二倍体西瓜种子杂交。结合染色体变异知识可得出以上两种生物体杂交后，获得的子一代为三倍体。当子一代染色体组数为奇数时，减数分裂中的同源染色体配对会出现紊乱情况。因此子一代西瓜要想产生正常的生殖细胞是不可能的，因此也就不能得到西瓜种子。但是将子一代进行以下方式的处理可以结出果实。如子一代西瓜子房被二倍体西瓜划分刺激后，可形成果实。结合染色体变异的规律可以得出以下结果：无籽西瓜是子一代植株结出的果实。三倍体西瓜体细胞为果皮细胞，因此可得出结出的果实为三倍体。因此以上AC两个选项都是正确的。
三、从推理生物遗传规律中，探索解题方法
高中生在解答有关染色体变异类问题时需要具备一定的推理能力。此种类型的题目大多需要根据已知条件推理未知的答案。解答染色体变异类问题时，要遵守遗传学规律，在遗传学规律的指引下进行审题和解答。在明确审题的基础上，推理染色体的变异情况。 比如，在苏教版高中生物教材中，常常会出现以下类型的问题。如AaBB为细胞基因型，基因细胞在进行减数分裂时，染色体出现了紊乱的情况，在此基础下形成了配子细胞。若配子细胞的基因型为AAaBDE，则在推断其他配子基因型时，以配子细胞的基因型为依据，展开推断。由配子细胞基因型可以确定B基因所处的同源染色体，并以此分析细胞减数分离情况。细胞基因组成为AAaA，细胞基因中a和A所处同源染色体，第一次减数分裂时，A和a均处在相同的配子细胞中，两者可确认为姐妹染色体。在二次减数分裂没有发生时，A和a是在一起的，两者所在的配子细胞是同一个。由此可确定相同次级配子母细胞的配子细胞是该配子细胞的来源之处，其细胞基因型为aB，BB为配子细胞基因型。推理以上内容可以采用图文结合的方式，此种解题方式可促使解题思路更加形象具体，便于理解分析。
再如，针对以下题目可以从推理生物遗传规律的基础上，得出问题答案。“水稻上的非同源染色体上的三对等为基因控制水稻的三种相对性状。将水稻上的花粉采集下来，并进行离体培养，水稻花粉在离体培养的过程中要使用一定浓度的秋水仙素加以控制，由此可以得到新培育出来的水稻植株，问经过上述方法培育出来的水稻植株的表现型最多有几种？”分析以上題目，我们可以发现上述问题涉及的是染色体变异类的知识点，因此在解决以上问题时，要遵循遗传学上的有关规律。分析以上问题囊括的内容主要是染色体基因自由组合定律以及单倍育种方面的知识点。其中水稻的遗传规律可以总结为三对等位基因遗传、配子基因类型产生等八种。当离体培养水稻花粉，并且采用秋水仙素进行处理后，水稻配子基因类型并不会因为秋水仙素的影响而发生改变。由此可见产生的水稻植株新品种，配子基因类型的数量也是八种，并且新培育出来的水稻植株基因配子类型表现均为纯合体，基因表现型的数量不会受到影响。由此可见，经过上述方式培育出来的水稻植株染色体的基因表现型最多八种。
综上所述，除了利用遗传学规律推理问题答案外，高中生物染色体变异类型的问题也包含许多图像信息。学生在解答该类问题时，既需要借助遗传学有关规律，也需要灵活运用问题中涉及的图像信息。在二者整合的基础上引导学生确立正确的解题思路，由此提高染色体变异类问题的解答技巧。
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（责任编辑 付淑霞）
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