巧用口诀和对比,灵活辨别减数分裂与有丝分裂图像

钱俊瑞

(江苏省苏州市景范中学校 江苏苏州 215005)

口诀是指根据教学的内容要点和相关特征编制成的便于理解、诵读和记忆的语句。对比是指采用对两种或两种以上事物的相关项目进行比较,找出其中的异同和联系,从而抓住其本质特征的一种学习方法。减数分裂与有丝分裂的图像的鉴别是中学生物学教学中的重点也是难点,其中包含的知识点多、信息量丰富,单纯靠记忆不易掌握。细胞中的染色体的数目、行为及同源染色体的存在与否等常作为减数分裂与有丝分裂的图像鉴别的重要指标,可以采用对减数分裂和有丝分裂的关键时期图像中的染色体数目、行为变化的特点进行对比,找出不同时期图像异同的关键处,并编成口诀,依据口诀进行鉴别,既有利于分析、理解和判断,又可以提高生物学学习的趣味性和灵活性。

1 减数分裂与有丝分裂的图像鉴别口诀(以二倍体生物为例)

1.1 口诀

染色体数若为奇,常为减Ⅱ某时期;染色体数若为偶,再看同源有没有。

同源若无为减Ⅱ,同源若有稍等待;同源如若显联会,减Ⅰ前期正配对;

同源如若站两排,减Ⅰ中期图像显;同源如若在分离,减Ⅰ后期差不离。

若有同源且散乱,有丝前期为正判;若有同源站一排,有丝中期为胜算;

同源、丝点且分离,有丝后期进行时;末期形成子细胞,同源只在有丝找。

1.2 口诀编制的依据

1.2.1 鉴别细胞内染色体数目(奇数、偶数)

正常情况下,由于有丝分裂能够保持亲代染色体的数目,因而在有丝分裂的过程中,细胞内染色体数目应为偶数。二倍体生物在减数分裂过程中,减数第一次分裂是同源染色体的分离,分离后进行减数第二次分裂,因而减数第二次分裂过程中,细胞中的染色体的数目可能是奇数也可能是偶数,因此,染色体数如果是奇数,则一定是减数第二次分裂过程,而染色体数如果是偶数,则需要进一步判定。

1.2.2 鉴别同源染色体的存在与否

主要用于鉴别有丝分裂与减数第二次分裂。二倍体生物减数第一次分裂是同源染色体的分离,形成的子细胞中没有同源染色体,因此,减数第二次分裂全过程都没有同源染色体,而有丝分裂过程中有同源染色体的存在。

1.2.3 鉴别同源染色体的行为

主要根据有无联会现象鉴别减数第一次分裂与有丝分裂。减数第一次分裂前期同源染色体联会配对,结果是形成四分体,减数第一次分裂中期同源染色体的着丝点在赤道板位置排成两排,减数第一次分裂后期同源染色体分离;有丝分裂虽然有同源染色体的存在,但是前期没有联会现象、中期着丝点排在赤道板上形成一排、后期着丝点分裂染色单体分离。

1.3 口诀判断的思路

以染色体的数目、行为以及同源染色体的有无作为判断指标,一般是先分析染色体的奇、偶数关系,再看同源染色体的有无,最后看染色体的行为。

1.4 口诀解释

“染色体数若为奇,常为减Ⅱ某时期;染色体数若为偶,再看同源有没有。”细胞内染色体数如果是奇数,则该细胞一定是处于减数第二次分裂某个阶段,细胞内染色体数如果是偶数,则要进一步观察有没有同源染色体。

“同源若无为减Ⅱ,同源若有稍等待;同源如若显联会,减Ⅰ前期正配对;同源如若站两排,减Ⅰ中期图像显;同源如若在分离,减Ⅰ后期差不离。”如果没有同源染色体,则为减数第二次分裂某个阶段,如果存在同源染色体,则需要进一步向下观察;如果细胞中同源染色体显示联会现象,则正处于减数第一次分裂前期同源染色体配对时;如果同源染色体着丝点位于赤道板两侧形成两排,则细胞正处于减数第一次分裂中期;如果同源染色体正在向两极分离,则细胞处于减数第一次分裂后期。

“若有同源且散乱,有丝前期为正判;若有同源站一排,有丝中期为胜算;同源、丝点且分离,有丝后期进行时;末期形成子细胞,同源只在有丝找。”如果有同源染色体且染色体散乱排列,则为有丝分裂前期图;如果有同源染色体且着丝点排在细胞的赤道板上形成一排,则为有丝分裂中期图;如果有同源染色体而且是着丝点分裂,染色单体分离向两极移动的,则为有丝分裂后期图;末期的时候逐渐形成子细胞,减数第一次分裂是同源染色体的分离,因此,减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期的子细胞中都没有同源染色体,只有有丝分裂的子细胞中存在。

2 几个重要时期的减数分裂与有丝分裂图像对比与鉴别口诀(以二倍体生物为例)

减数分裂与有丝分裂前期、中期、后期的图像比较见表1。

表1 减数分裂第一次分裂、第二次分裂、有丝分裂图像前期、中期、后期图像比较

几个重要时期比较口诀与解释如下。

(1)前期区别口诀与解释:“有丝、减Ⅰ有同源,减Ⅱ前期无同源;有丝散乱减Ⅰ联,联会结果四分体。”有丝分裂和减数第一次分裂前期有同源染色体,减数第二次分裂前期没有同源染色体;有丝分裂前期染色体散乱排列,减数第一次分裂前期同源染色体进行联会,联会的结果是形成四分体。

(2)中期区别口诀与解释:“中期重看染色体,细胞中央站一起;有丝一排减Ⅰ二,减Ⅱ一排无同源。”无论是减数分裂中期还是有丝分裂中期,染色体都在细胞中央集中排列;有丝分裂中期染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上形成一排,减数第一次分裂中期染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上两侧形成两排,减数第二次分裂中期染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上形成一排且没有同源染色体。

(3)后期区别口诀与解释:“有丝单体相分离,减Ⅰ同源背道驰;减Ⅱ没有同源体,单体分离向两极。”有丝分裂后期染色体的着丝点分裂,染色单体分离,减数第一次分裂后期同源染色体向两极分离;减数第二次分裂后期染色体的着丝点分裂,染色单体分离,且没有同源染色体。

总之,利用口诀和对比,可以对减数分裂和有丝分裂过程中的图像进行形象化概括和比较,提高对减数分裂和有丝分裂知识的理解和把握,使辨别过程更加简洁和快速,既有利于对生物学学习方法的归纳与指导,提高生物课堂的效率,同时也有利于激发学生学习生物学的兴趣,引导学生主动思考、探究和实践,提升生物科学素养。