圖形法在解答減數分裂常見題型的應用

廣東省德慶縣孔子中學 蔡一林

高中生物學中，減數分裂是一個重要的生物學過程，但這個過程難講，學生難以掌握，教學難以達到令人滿意的效果，這是不少教師都深有體會的。特別對于高三一輪復習過程中，老師講得很清楚，但是一旦學生做題得分率很低。所以老師的講解是“自己昭昭，使人昏昏”，那么教師就只能想方設法讓學生動起來，只有讓學生動起來，他們才不會上課昏昏打瞌睡，讓學生的思維活動“自己昭昭”。 我為什么用畫圖的方式來復習呢？我認為如果能熟練地把整個減數分裂過程畫出來，說明了減數分裂過程和特點都掌握的很好，也檢查自己是否真正理解減數分裂的最好方式。且課堂畫圖可以充分體學生的主體地位，及時發(fā)現學生的問題，有的放矢地加以解決，變文字的抽象、靜止為模型的直觀、動態(tài)，使課堂學習氣氛濃郁，這樣的方式學生更容易接受知識。下面以在平時練習中常出現的四類題型來與大家交流解答此類題型的方法。

例題：果蠅種群中翅型有3種：長翅、小翅和殘翅，該性狀由A與a、H與h兩對基因共同決定：基因A、H同時存在個體表現為長翅，基因A、H均不存在則表現為殘翅，其余均為小翅。某果蠅的相關基因在染色體上的位置如右圖所示。分析回答：

第一種類型：若該果蠅的一個精原細胞產生的一個精子的基因型為AXHY，則另外三個精子的基因型分別是什么？第二種類型：若該果蠅的一個精原細胞產生了一個基因型AaY的精子，則產生該精子的原因是什么？

第三種類型：若該果蠅的一個精原細胞產生了一個基因型AYY的精子，則產生該精子的原因是什么？

第四種類型：若該果蠅的一個精原細胞產生了一個基因型為

AaYY的次級精母細胞，則產生該細胞的原因是什么？

做這樣的題目，所給的細胞一般2對同源染色體，如圖I。教學生做這種題目的。首先在草稿低畫上7個小圈，Ⅰ圈表示精原細胞，Ⅱ與Ⅲ表示經減數第一次分裂結束后所形成的兩個次級精母細胞，ⅣⅤⅥⅦ代表所產生的配子（精子）。然后按題目中所給的信息（染色體或基因型往各個圓圈里填寫）。

第一類題：若該果蠅的一個精原細胞產生的一個精子的基因型為AXHY，則另外三個精子的基因型分別是什么？

解答這個題目利用畫圖解題方法，做下面的題型用逆推的方法。首先把7個小圈畫出來標好號（ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ），根據減數分裂產生的四個子細胞特點是，兩兩相同。假如Ⅶ精子為AXHY，那么Ⅵ精子必為AXHY，從而可推出Ⅲ號次級精母細胞一定會同時出現有XH、Y染色體，證明了在減數第一次分裂后期XH、Y這對同源染色體沒有分別移向兩極，而是移向了一極，則Ⅱ號次級精母細胞一定不含有XH或Y染色體；由于Ⅶ精子為A，則Ⅲ號次級精母細胞也會有A，則Ⅱ號次級精母細胞就含有a（這是根據減數第一次分裂后期A、a這對同源染色體分別移向兩極），從而推出Ⅱ號含有a，根據減數第二次分裂a染色體的著絲點一分為二，形成兩條子染色體分別移向細胞兩極，所以Ⅳ和Ⅴ精子的基因型則為a和a。

第二類題：若該果蠅的一個精原細胞產生了一個基因型AaY的精子，則產生該精子原因是什么？

解答這類題，主要抓住所產的配子中，不含有同源染色體，即不能出現等位基因（等位基因是位于同源染色體相同位置的），現在一個精子里同時出現了A、a等位基因，即最大可能是由于減數第一次分裂同源染色體沒有分離。

第三類題：若該果蠅的一個精原細胞產生了一個基因型為AaYY的次級精母細胞，則產生該細胞的原因是什么？

解答這類題要讓學生看清楚題干，因為前面三類題都是指產生不正常的精子（配子），學生很多時候接觸的也是前面三類題目，所以這第四類題得分率是非常低的，原因是學生沒有看清楚題干，現在是產生一個不正常的次級精母細胞。首先把7個小圈畫出來標好號（ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ）如圖甲，一個精原細胞如Ⅰ，經減數第一次分裂結束后，會產生圖甲Ⅱ和Ⅲ這個次級精母細胞的染色體組成，而Ⅱ的基因型為aaXHXH，Ⅲ的基因型為AAYY；或圖乙Ⅱ和Ⅲ這樣的次級精母細胞的染色體組成，而Ⅱ的基因型為AAXHXH，Ⅲ的基因型為aaYY。而現在產生了一個基因型為AaYY的次級精母細胞，有可能是如圖甲的Ⅲ（AAYY）或圖乙的Ⅲ（aaYY），由于減數第一次分裂時發(fā)生了基因突變或交叉互換(基因重組)而造成的。

所以說解答類似以上四類題，關鍵在于一：看清楚產生的是不正常的配子還是產生的次級性腺細胞不正常（次級精母細胞）；二：要看所產生的細胞中含有的是同源染色體（等位基因），或是相同的染色體。其實通過幾個圓圈能幫我們把復雜的問題簡單化，而且圖形比起密密麻麻的文字或單靠老師單純講要形象，學生容易明白。

利用圖形能夠比較直觀地解釋減數分裂的過程，便于學生對知識的理解與應用。我們以“圖”為主線在減數分裂教學中建立了“圖啟”教學模式。圖啟”教學模式中學生是電視劇的主角，是電視劇的靈魂，充分調動學生的積極性，激發(fā)學生自主學習的意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性是教學的關鍵。在課堂中給學生充足動手畫圖的時間，讓沒有弄明白的學生通過畫圖慢慢弄清楚知識之間的聯系，所以畫圖法對基礎差的學生來說，是不錯的學習策略。