摘要：本文结合具体实例，分析了变异中几个容易出现理解性错误的知识点，深化对核心概念的理解。

关键词：核心概念；交叉互换；基因重组；秋水仙素；基因突变

核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后，仍然留在记忆中并能应用的概念性知识，是位于学科中心的知识，包括重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科知识的主干部分。

在高三一轮复习中，对核心概念要逐字逐句解读，正确理解核心概念的内涵与外延。有些在新课学习时，由于学生的知识结构不完善，没有讲解到位的概念，在一轮复习中应该及时修正。

一、 交叉互换不一定是基因重组

人教版高中生物必修二《遗传与进化》教材P83中关于基因重组的叙述为“基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合”。教材中列举了基因重组的两个常见实例，其中一种类型是同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。这种类型的基因重组发生在减数分裂联会期，这种情况下，交换的片段是等位基因。教学时，有些教师备课不够充分，会将关键词“等位基因”忽略，将上述概念理解为：只要是联会时期的交叉互换都为基因重组，事实并非如此。

【例】下图表示某动物一个精原细胞分裂时染色体配对的一种情况（A～D为染色体上的基因）。下列相关分析错误的是（）

A. 该变异发生在同源染色体之间，故属于基因重组

B. 该细胞减数分裂能产生3种基因型的精细胞

C. C1D1和D1C2转录翻译产物可能发生改变

D. C1D1和D1C2可能成为C、D的等位基因

解析：这道题目绝大部分同学的第一反应A叙述是正确的，理由很充分，典型的交叉互换，事实上，A的叙述恰恰是错误的。据图分析可知，图中发生交叉互换的片段仅是C基因与D基因的一部分，而不是完整的等位基因，交叉互换后C1D2成为C基因的等位基因，D1C2成为D基因的等位基因，原来染色体上基因的种类没有改变，所以这种变异不是基因重组。交叉互换后，四条染色单体上的基因组成有3种情况，因此该细胞分裂能产生3种基因型的精细胞。C1D1和D1C2与C、D基因相比，是新的基因（原来基因的等位基因），其碱基对的排列顺序与原有基因不同，因此，转录翻译产物可能发生改变。因此，本题正确答案为A。

启示：在教学过程中对于核心概念要逐字逐句阅读，弄清概念的内涵，不能“选择性阅读”，更不能对概念随意拓展。

二、 秋水仙素诱导染色体加倍中的不一定

人教版高中生物必修二《遗传与进化》教材P87中关于人工诱导染色体数目加倍的方法，描述为“目前最常用且最有效的方法，是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍”。对这一部分知识点的解读，部分教师容易产生以下误解：使用秋水仙素后，一定可以诱导染色体数目加倍；秋水仙素只能作用于有丝分裂，诱导产生染色体数目加倍的体细胞；使用秋水仙素后，细胞中的染色体数目只能加倍一次。

（一） 秋水仙素不一定起作用

不同浓度、不同处时间、不同处理方法诱导染色体加倍的成功率不同。蔡文燕等在《金线莲多倍体诱导的初步研究》中得出以下結论：在离体培养条件下，0.1%秋水仙素溶液浸泡处理48h诱变效果最佳，其诱变率可达48%。因此，秋水仙素诱导后形成的经常为嵌合体（染色体数目正常的和染色体数目增加的）。

（二） 秋水仙素不一定只在一次细胞分裂中起作用

秋水仙素的作用是可逆的。当生物体内的秋水仙素被代谢降解后其作用消失，不再抑制微管和纺锤丝形成，细胞即可继续分裂。因此，秋水仙素只要存在，就可能发挥作用，因此，秋水仙素可能在一次细胞分裂过程中起作用，也可能连续在几次细胞分裂过程中起作用，也有可能有一部分细胞不受秋水仙素的影响正常分裂。秋水仙素有没有起作用，起了几次作用，需要通过制作装片观察细胞中的染色体数目来确认。

【例】将经水培法长出一定数量根的洋葱（2n=16）用一定浓度的秋水仙素处理一段时间后，用于观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。下列有关叙述正确的是（）

A. 剪取的根尖不宜过长，以确保选取的全部是分生区细胞

B. 应用镊子尖弄碎根尖后再滴加龙胆紫，便于染色体着色

C. 显微镜视野里，有可能观察到含有64条染色体的细胞

D. 用秋水仙素处理幼苗获得植株的所有细胞中染色体均加倍

因此，在例题中D选项中观察到有64条染色体有两种可能，一种可能是秋水仙素连续在两次细胞分裂中起作用，导致染色体数目加倍两次，成为64条，这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，在有丝分裂的前期、中期，细胞中染色体数目均为64条。另一种可能是秋水仙素在一次细胞分裂中起作用，形成了染色体数目为32条的细胞，这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，在有丝分裂的后期，染色体数目也为64条。当然，视野中也有可能观察到染色体数目为16条、32条的细胞。

（三） 秋水仙素不一定诱导形成染色体数目加倍的体细胞

秋水仙素通过抑制纺锤体形成诱导染色体数目加倍，而在有丝分裂前期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂前期，细胞中均会形成纺锤体，因此，秋水仙素不仅可以诱导形成染色体数目加倍的体细胞，也可以诱导形成染色体数目加倍的生殖细胞，吴红芝等在《彩色马蹄莲2n花粉诱导及其三倍体植株的获得》这篇文章中就提到秋水仙素处理可以诱导彩色马蹄莲2n花粉产生。

三、 秋水仙素诱导的不一定是染色体变异

秋水仙素也可以诱发基因突变。秋水仙素诱发基因突变主要有两种类型，一种类型是导致碱基配对错误，诱发基因突变的发生，另一种类型是秋水仙素与DNA发生嵌插结合和沟槽结合诱发基因突变。

四、 基因突变中的不一定

（一） DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失不一定是基因突变

人教版高中生物必修二《遗传与进化》教材P81关于基因突变的概念界定为“DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变”。在新课学习时，由于同学们没有基因结构的相关知识，对这一概念的内涵了解得不够清楚。经过选修部分的学习后，对基因的结构有了足够的了解：基因是有遗传效应的DNA片段，DNA中有基因，也有非基因片段。如果在非基因区域发生了碱基对的替换、增添和缺失，则不能称为基因突变。

（二） 基因突变不一定导致新性状的产生

基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的，同时，生物的性状又受环境影响。因此，基因突变后，有可能因为密码的简并控制合成的是与基因突变前相同的蛋白质；也可能合成了不同的蛋白质，但受环境影响性状表现与基因突变前相同；也可能由于发生了隐性突变，个体的性状并没有改变。

综上，在高三一轮复习中，要提高学生对基本概念的辨识能力，教师在备课和教学中一定要注意对核心概念内涵和外延的讲解，确保概念的准确性。

参考文献：

[1]张颖之，刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用[J].教育学报，2000，6（1）：57-61.

[2]蔡文燕，吴水金，潘一山.金线莲多倍体诱导的初步研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2010（1）.

[3]金术超，张淼怡，王薇.秋水仙素的作用机制[J].生物学通报，2016，51（10）：7-9.

[4]吴红芝，石景峰，郑思乡，等.彩色马蹄莲2n花粉诱导及其三倍体植株的获得[J].农业生物技术学报，2011，19（4）：662-668.

作者简介：

乔春艳，江苏省无锡市，江苏省梅村高级中学。