备课素材：理解减数分裂的过程的关键：同源染色体概念-高一下学期生物人教版必修2

理解减数分裂的过程的关键：同源染色体概念减数分裂是高中生物学必修部分最难知识点，没有之一，关联到对整个必修2知识的遗传本质的真正理解，特别是如何从染色体水平去理解遗传的本质和有性生殖的过程。新《课程标准》中对减数分裂的要求是，“阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”，意思是应该以数量的变化减半为主要目的去掌握。当然，在掌握数量减半时，需要关注染色体的形态变化和行为变化。在形态和行为变化的掌握中必须熟悉一些概念，如同源染色体、四分体、同源染色体配对、非同源染色体自由组合、同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换等。同源染色体的概念阻碍了学生理解减数分裂的过程，如何理解同源染色体的概念？X和Y染色体为什么可以称为同源染色体？

同源染色体概念的理解

老师们会采用各种不同的方法去帮助学生理解减数分裂的过程。无论哪些方式，都避免不了“同源染色体”这个概念，一般来说，生物学中的概念大多是顾名思义而来，这样的话，同源染色体应该是来源相同，但我们在教学中却认为“同”是指大小基本相同，“源”是来源不同，即一条来自父方，另一条来自母方。如果我们说同源染色体是来源相同的染色体，学生就很容易理解，偏偏加了个条件是“来源不同，一条来自父方，一条来自母方”，学生就搞糊涂了。同源染色体的英文是，homologouschromosomes，homologous的意思是同源的，类似的，一致的，相应的，在生物学上还可以翻译为“同种异体的”。这应该广义上去理解同源染色体的概念，也就是从生物进化角度去看，一般具有相同起源的染色体会具有相同的遗传功能，即起源相同的同源染色体都能对某一性状产生控制作用。那么，为什么高中生物学教材对同源染色体的定义都是“配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体”？高中生物学教材中的减数分裂都是基于二倍体生物而言，在形成有性生殖细胞配子时，配对的染色体往往遗传功能相同，控制同一性状，即起源相同，为同源染色体。由于是二倍体生物，正好也是一条来自于父方，另一条来自于母方。大学教材《遗传学》没有找到同源染色体的概念，只是提到同源染色体配对和分离，《细胞生物学》也只是提到来自父母双方的同源染色体配对。由于减数第一次分裂后，同源染色体分离，那么到了减数第二次分裂也就没有同源染色体，因此，复制出来的姐妹染色单体在减数第二次分裂后期着丝分裂后形成的两条染色体也就不能认为是同源染色体。正如很多中学老师所说的，因为来源相同，就不能叫同源染色体。但是，从同源染色体的字面来看，这样的说法就很勉强，因此，教学中只要说，减数第一次分裂需要同源染色体配对和分离，减数第二次分裂和有丝分裂相似即可，即着丝粒分裂，同源染色体不配对。拼命去强调，没有同源染色体的细胞图像是减数第二次分裂是没有意义，反而不易掌握减数分裂。况且，来源是父母双方，在显微镜下是看不出的，图像画为涂和不涂，彩色画为红和黑，也只不过是为了教学的方便而已。至于，X和Y染色体也是同源染色体，可以从减数分裂时可以配对，或功能上具有相同性“决定性别”来理解。例1、如图为某动物精原细胞的分裂示意图，下列叙述错误的是（

）A．图①中一定存在两条Y染色体B．图②中染色体数∶核DNA分子数＝1∶2C．图③中有两个染色体组D．图④中一定存在两条Y染色体解析：由图像分析可知，图①细胞处于有丝分裂后期，图②细胞处于减数第一次分裂中期，图③细胞处于有丝分裂中期，图④细胞处于减数第二次分裂后期，图④细胞可能含有两条X染色体，也可能含有两条Y染色体。故答案为D。例2、下图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是（

）A．图②与图③表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像B．图①发生在图③所示过程之后C．图⑤所表示的时期可以是有丝分裂或减数分裂的间期D．在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程解析：根据染色体的数目以及行为判断：①是有丝分裂后期，②是减数第一次分裂后期，③是有丝分裂中期，④是减数第二次分裂后期，⑤是细胞分裂间期；图②与图③表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像