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“减数分裂”的画图复习法初探

2017-04-18滕刚

魅力中国 2016年19期
关键词:减数分裂遗传变异

滕刚

摘 要:高考研究中心有关数据显示:新课标全国卷生物试题近5年来,“细胞增殖”内容出现的频率为40%,如考细胞增殖,必考减数分裂,而且多结合图形来考。在高三复习过程中,笔者主要通过让学生画图的方法突破该考点,尽量减少学生失分。本论文就笔者在复习过程中对于画图的应用作简单探讨。

关键词:减数分裂 受精作用 有丝分裂 遗传变异

一、指导学生画好过程图

学习减数分裂,不仅要了解减数分裂发生的场所,了解各时期的细胞名称,熟悉联会、四分体、同源染色体等重要概念,更重要的是掌握每一个时期的特点,只有对每一个时期的特点了如指掌,才能应付相关试题。笔者在教学中发现通过指导训练学生画过程图(如图1)可以让学生形成直观感受,并且能把相关的知识点有机的联系起来并融会贯通,在减数分裂的相关考查点得到广泛应用。

1、单纯考查减数分裂过程

例1:图2为细胞分裂某一时期的示意图。

图2

(1)此细胞处于 分裂时期,此时有四分体 个。

(2)可以和1号染色体组成一个染色体组的是 染色体。

(3)此细胞全部染色体中有DNA分子 个。

(4)在此细胞分裂后的1个子细胞中,含有同源染色体 对。子细胞染色体的组合为 。

答案:(1)减数第一次;2 (2)3号或4号(3)8

(4)0;l、3或2、4或1、4或2、3

总结:要准确高效的做出这道题,就要求考生对减数分裂的过程图相当熟悉。一看图就能准确指出这是减数第一次分裂前期图,两对同源染色体正在联会,形成了两个四分体,复制后的染色体含两条染色单体,两个DNA分子。学生通过自己画图之后,能准确判断此细胞分裂后,一个子细胞染色体的组合为l、3或2、4或1、4或2、3,想失分都难。

2、区分精子和卵细胞形成过程异同点

例2:假定某动物体细胞染色体数目2N=4,图3中对②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述正确的是( )

图3

A.⑤内有4个四分体,②内有2个四分体

B.②③④⑤均含有同源染色体

C.②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期

D.⑥是次级精母细胞或第一极体

答案:B

总结:解答此题,在熟悉精卵细胞形成过程图解的前提下,首先根据○4中细胞质均等分裂,确定该动物是雄性个体。再判断②③④⑤⑥细胞所处时期及分裂类型,②是减Ⅰ前期,有2对同源染色体,2个四分体;③是有丝分裂中期,有2对同源染色体;④是减Ⅰ后期,含2对同源染色体,正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合;⑤是有丝分裂后期,含有4对同源染色体,没有四分体;⑥是减Ⅱ后期,不含同源染色体,细胞名称是次级精母细胞,因为是雄性,不可能是第一极体。分析清楚后,容易选出正确答案B。

3、减数分裂与遗传变异

如果平时注重让学生独立画出减数分裂过程图,对该过程图相当熟悉的话,在做题时只需画出相关时期图,在相应的染色体上标上基因或稍做修改,便可用于解决减数分裂过程中所涉及到的基因分离定律、基因自由组合定律、交叉互换与基因突变的辨析、染色体变异等相关问题。

例3:图4为某动物精原细胞(染色体数为2n,DNA数目为2a)分裂的示意图,图中标明了部分染色体上的基因,①③细胞处于染色体着丝点(粒)向两极移动的时期。下列叙述正确的是( )

A.①中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a

B.③中无同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为2a

C.正常情况下,基因A与a、B与b分离发生在细胞①和②中

D.与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是aB、ab、AB

答案:B

总结:该题在分析时,需先确定①②③所处的时期,分别为有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,如果平时通过画过程图,对图形非常熟悉的话,脑中自然浮现出相应时期图形,结合题目中的图形,答案也就显现出来了。

例4:某哺乳动物的基因型为AABbEe,图5是其中一个精原细胞在产生精子细胞过程中的某个环节的示意图,据此可以判断( )

图5

A.图示细胞为次级精母细胞,细胞中含一个染色体组

B.该精原细胞产生的精子细胞基因型有ABe、aBe、AbE

C.图示细胞中,a基因来自于基因重组

D.三对基因的遗传遵循自由组合定律

答案:B

总结:该题的C选项就要求考生们根据题目中给的基因型AABbEe结合前面所画减数分裂过程图来判断,只需在过程图中添加上题目中所涉及的基因,B选项和D选项的判断就变得非常简单了。

例5:性染色体为XY和YY的精子产生的原因是( )

A.前者是由于减数第一次分裂同源染色体不分离,后者是由于减数第一次分裂同源染色体不分离

B.前者是由于减数第二次分裂姐妹染色单体不分离,后者是由于减数第二次分裂姐妹染色单体不分离

C.前者是由于减数第一次分裂同源染色体不分离,后者是由于减数第二次分裂姐妹染色单体不分离

D.前者是由于减数第二次分裂姐妹染色单体不分离,后者是由于由于减数第一次分裂同源染色体不分离

答案:C

总结:在解决这道题目的时候只需把前面的过程图标记上X或Y染色体,再把减数第一次分裂同源染色體不分离或减数第二次分裂姐妹染色单体不分离考虑进去,此题自然迎刃而解。

二、训练学生画好坐标图

减数分裂和有丝分裂过程中染色体数、染色单体数、DNA数以及同源染色体对数的变化是其中最重要的内容之一。学生能熟练的画好相关的坐标图(示例如图6),对解决下列题型至关重要。

1、减数分裂与受精作用辨析

例6:图7表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析可得出( )

图7

①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂

②L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关

③GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的

④MN段发生了核DNA含量的加倍

A.①②④ B.①②③

C.①③ D.②④

答案:A

总结:在熟悉前面所画的坐标轴图的前提下,就能准确判断a为有丝分裂過程、b为减数分裂过程、L点→M点为受精作用、c为受精卵开始进行有丝分裂过程,再结合所学的相关内容,选出A答案并不是很难。

2、减数分裂与有丝分裂辨析

例7:图8为某二倍体生物精原细胞分裂过程中,细胞内的同源染色体对数的变化曲线。着丝点分离最可能发生在( )

A.CD段

B.BC段和FG段

C.AB段和FG段

D.BC段和HI段

答案:D

总结:该题关键就是要对能看出AF段为有丝分裂,其中BC为着丝点分裂,染色体数目加倍,而FI段为减数分裂,HI段为减数第二次分裂,在减数分裂中着丝点的分裂发生在减数第二次分裂过程中。熟悉前面所画的坐标图的话,不难找准正确答案。

三、教会学生画好细胞内染色体和DNA的位置关系图

为了提高该知识点的考查难度,出题者往往会把减数分裂过程中染色体复制、DNA复制及同位素标记的有关问题综合起来。如此复杂的问题,在笔者看来画图解决是上上之策。

例8:取小鼠睾丸中的-个精原细胞,在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程。③下列有关叙述正确的是( )

A、初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记

B、次级精母细胞中每条染色体都被标记

C、只有半数精细胞中有被标记的染色体

D、所有精细胞的全部染色体中,被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等

答案:D

总结:要想得到该题目的答案,必须掌握DNA半保留复制和有丝分裂及减数分裂过程的相关知识点。精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中先进行了一次有丝分裂,此时所有染色体DNA双链中均有一条链被标记;在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程,DNA复制后,每条染色体的两条姐妹染色单体只有其中一条染色单体的DNA的一条链被标记,在减数第二次分裂时,着丝点分裂,被标记的DNA上下移动是随机的,所以最终能保证的就是所有精细胞的全部染色体中,被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等。我先引导学生画出下列图示,在根据图示分析上述问题,答案便跃然纸上(图9)。

以上通过画图复习“减数分裂”相关知识点,解决相关问题,只是笔者在教学过程中总结出来的一点经验,并且觉得效果较好。学无定法,教无定法,高考复习,各显神通。生物教材,图文并茂,重视学生画图,不仅仅是细胞分裂图,其他如光合作用、呼吸作用过程图解,体温调节免疫调节过程图解等,所有能让学生动手的机会都不放过,养成学生勤于动手,独立思考的良好习惯,对提高教学质量,决胜高考,大有裨益。

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