徐小磊
[摘 要]“聯(lián)會(huì)”和“四分體”是中學(xué)生物教學(xué)中的一個(gè)重難點(diǎn),其圖形復(fù)雜,理解抽象。我們要借圖形畫法的由來來理解其中染色體、姐妹染色單體和DNA的數(shù)量關(guān)系。對(duì)于“聯(lián)會(huì)”和“四分體時(shí)期”的名稱,建議保留前者,而改后者為“聯(lián)會(huì)后期”。
[關(guān)鍵詞]聯(lián)會(huì) 四分體 四分體時(shí)期 聯(lián)會(huì)后期
[中圖分類號(hào)] G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058(2015)320104
減數(shù)分裂是高中生物教學(xué)中非常重要的知識(shí)點(diǎn),其理解難度較大,考試要求較高,考查頻繁。因此,專家、學(xué)者對(duì)其深入研究,一線教師也在積極探索,但是由于細(xì)胞分裂過程本身的復(fù)雜性,使得不少教師對(duì)一些概念的理解還存在誤區(qū),特別是對(duì)“聯(lián)會(huì)”“四分體”概念的甄別。筆者就曾聽過兩個(gè)老師在對(duì)此概念講解時(shí)的爭(zhēng)執(zhí)言論,而某些生物論壇對(duì)這兩個(gè)概念也有較多討論。因此,很有推敲的必要性。
一、當(dāng)前“聯(lián)會(huì)”“四分體”概念理解的主要困惑
困惑一:圖1是人教版高中生物必修2中減數(shù)分裂章節(jié)中的聯(lián)會(huì)圖,圖2是在我們各項(xiàng)測(cè)試練習(xí)中常見的聯(lián)會(huì)圖,顯然兩者存在較大的區(qū)別。尤其在姐妹染色單體、DNA的計(jì)數(shù)上從表面上看有著天壤之別。圖1中的姐妹染色單體有8條,DNA有8個(gè),而同樣時(shí)期的圖在圖2中只能數(shù)到
0個(gè)
姐妹染色單體、4個(gè)DNA。是圖2錯(cuò)了,還是另有玄機(jī)?圖2如何變成圖3?這些不僅是學(xué)生非常困惑的問題,也是一些剛剛執(zhí)教的年輕教師比較頭疼的問題。
圖1 圖2 圖3
困惑二:圖4和圖5都是人教版高中生物必修2中減數(shù)分裂章節(jié)中的部分截圖。從圖4可以看出,減數(shù)分裂時(shí)是先聯(lián)會(huì),而后形成四分體,圖5書本后面的文字描述中同樣說明了此點(diǎn)。由于聯(lián)會(huì)和四分體同屬于減數(shù)第一次分裂前期,所以屠廣越、劉淑英等就把兩個(gè)狀態(tài)稱為減數(shù)第一次分裂前期的聯(lián)會(huì)時(shí)期和四分體時(shí)期,而楊曉燕等認(rèn)
為聯(lián)會(huì)是四分體形成的前提,四分體是聯(lián)會(huì)的結(jié)果,四分體在偶線期就已經(jīng)存在。四分體的存在并不受在光學(xué)顯微鏡下能否看得見的制約,從前期Ⅰ的偶線期到中期Ⅰ,四分體都作為一個(gè)整體單位在活動(dòng),直到中期Ⅰ結(jié)束,到后期Ⅰ四分體才消失,所以所謂的“聯(lián)會(huì)時(shí)期”和“四分體時(shí)期”提法是不科學(xué)的。在具體的教學(xué)過程中,筆者也發(fā)現(xiàn)不同的教師有不同的處理方法,究竟誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)?我們一線教師應(yīng)該如何自處?
圖4
圖5
二、對(duì)“聯(lián)會(huì)”與“四分體”概念的甄別與討論
圖6中A圖是經(jīng)間期DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成之后出現(xiàn)姐妹染色單體的狀態(tài),B是減Ⅰ前期的聯(lián)會(huì)狀態(tài)下的一條染色體,其實(shí)每條姐妹染色單體(如a和b)已出現(xiàn)螺旋變粗,向染色體過渡,但是程度有限,加上當(dāng)時(shí)的觀察設(shè)備比較陳舊,放大倍率有限,在光學(xué)顯微鏡下看不到B中a和b之間的間隙(斜線所示),故誤認(rèn)為是沒有間隙且很粗的C狀態(tài)。因此,我們?cè)诼?lián)會(huì)狀態(tài)下經(jīng)常看到圖2那樣的畫法。它的具體組成上其實(shí)有姐妹染色單體,因此圖2中共有4條染色體,8條姐妹染色單體和8個(gè)DNA。隨著減Ⅰ前期的不斷進(jìn)行,染色質(zhì)螺旋化縮短變粗到一定程度(如圖6中的D),加上變粗之后的a和b兩條姐妹染色單體把對(duì)方向相反方向排擠,使得彼此之間的間隙變大,因此在光學(xué)顯微鏡下便能清晰地看到每條染色體上有兩條姐妹染色單體,所以就變成E圖的樣子,即我們常說的四分體狀態(tài)下的圖3。
圖6
對(duì)于“聯(lián)會(huì)”與“四分體”的討論,筆者首先可以確定的是所謂“四分體時(shí)期”的叫法是不妥的。翟中和等指出,前期Ⅰ分為細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期等五個(gè)時(shí)期。細(xì)線期主要出現(xiàn)染色質(zhì)凝集。偶線期主要進(jìn)行兩條同源染色體的配對(duì)(即聯(lián)會(huì))并形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體;此時(shí),兩條同源染色體構(gòu)成一個(gè)整體,“由于一對(duì)同源染色體中一條染色體是由2條染色單體所構(gòu)