摘要:新教材下“性別決定”較舊教材更為全面,除討論性染色體決定外,還提及受精與否、基因的差別以及環(huán)境條件會(huì)影響性別,這樣更有利于學(xué)生學(xué)習(xí),充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。但其在講解上較為簡(jiǎn)單,本文從三個(gè)方面結(jié)合具體實(shí)例較為詳細(xì)的討論了除性染色體外的其他性別決定類型。
關(guān)鍵詞:性別決定 染色體倍數(shù)決定型 基因決定型 環(huán)境決定型
新教材使用近三年,筆者在使用中發(fā)現(xiàn),新教材的知識(shí)體系較舊教材更為全面、更為完善。這一點(diǎn)在“性別決定”部分體現(xiàn)較為明顯。舊教材(全日制)闡述“性別決定”時(shí),只討論了性染色體決定類型,這樣很容易讓學(xué)生誤認(rèn)為性別只是由性染色體決定。實(shí)際上,除性染色體外,受精與否、基因的差別以及環(huán)境條件都會(huì)影響性別。新教材(中圖版)在這部分內(nèi)容上,重點(diǎn)討論由性染色體決定性別之余,還提及了其他決定因素,雖只是一帶而過(guò),但這樣可以使學(xué)生對(duì)“性別決定”形成全面的認(rèn)知體系,不會(huì)形成誤區(qū)。這也是新課程改革所大力提倡的。
為使學(xué)生對(duì)“性別決定”形成更為全面的認(rèn)識(shí),有必要對(duì)其他類型的性別決定進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹:
一、染色體倍數(shù)決定型
蜜蜂就屬此種類型。蜜蜂是組織嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳鐣?huì)性昆蟲,一個(gè)蜂群王國(guó)是由一只女蜂皇領(lǐng)導(dǎo)300~400只雄蜂和數(shù)萬(wàn)只工蜂組織而成,各司其職。蜂皇是可育的雌蜂,它會(huì)選擇與體力最強(qiáng)的雄蜂交配。女蜂皇只要與一只雄蜂交配,便吸取雄蜂的儲(chǔ)精囊,得到足夠一生的精子終生產(chǎn)卵,一生約可產(chǎn)下100萬(wàn)顆卵。蜂皇(二倍體)染色體為2n=32條,經(jīng)正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵染色體為n=16,在每窩卵中有少數(shù)是不受精的,它們發(fā)育成為雄蜂(單倍體),故雄蜂的染色體數(shù)為n=16。大部分卵和精子(n=16)結(jié)合形成染色體為2n=32的合子,合子既可發(fā)育成可育的雌蜂(蜂皇)和不育的雌蜂(工蜂)。每群蜜蜂中只有一個(gè)蜂皇,工蜂在遺傳結(jié)構(gòu)上和蜂皇并無(wú)差別,都是2n=32,但由于工蜂所吃的蜂皇漿在質(zhì)和量上都遠(yuǎn)比蜂皇差,所以發(fā)育成不可育的工蜂?梢姡烧J芫寻l(fā)育成的是蜂皇或工蜂,而由未受精卵發(fā)育成的是雄蜂,蜂皇或工蜂含有正常的染色體數(shù)是二倍體,而雄蜂則含有一半的染色體數(shù)是單倍體,染色體倍數(shù)可以決定性別[2]。
二、基因決定型
玉米就屬此種類型。玉米是雌雄同株植物,這類植物體細(xì)胞中所有染色體都是成對(duì)的而且形態(tài)相同,它們一個(gè)個(gè)體能產(chǎn)生雌雄兩種配子,沒(méi)有真正意義上的性染色體,它們的性別是由染色體上的某些基因決定的,因此對(duì)這類植物來(lái)說(shuō)稱“性別分化”比“性別決定”更確切。玉米雌花的花序在葉腋呈穗狀,由顯性基因Ba控制的,其隱性等位基因?yàn)?/span>ba,雄花的花序在頂端,由顯性基因Ts控制。其基因型和表型性別的關(guān)見下表[1]:
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基因型
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性別
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表現(xiàn)型
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BaBa TsTs
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♀♂
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頂端長(zhǎng)雄花序,葉腋長(zhǎng)雌花序
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ba_ tsts
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♀
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頂端和葉腋都長(zhǎng)雌花序
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baba Ts_
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♂
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頂端長(zhǎng)雄花序,葉腋不長(zhǎng)花序
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baba tsts
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♀
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頂端長(zhǎng)雌花序,葉腋不長(zhǎng)花序
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我們可以適當(dāng)改變玉米的基因型得到獨(dú)立的雌株和雄株,為雌株,baba Tsts為雄株,二者雜交后代雌雄比例為1:1。這樣就在玉米種建立了一新的性別決定系統(tǒng),植株的性別由Tsts的分離決定,ts基因所在染色體就成為“性染色體”。雄株(baba Tsts)可以產(chǎn)生ba Ts和ba ts兩種配子,為異配型;雌株(baba tsts)只產(chǎn)生ba ts一種配子,為同配型。與雌雄異株植物類似(如下圖)。
P: ♀baba tsts×baba Tsts♂
配子: ba ts ba Ts ba ts
1 :1
F1: baba Tst baba tsts
雄株1 : 1雌株
三、環(huán)境決定型
海生蠕蟲后縊的性別決定就屬于此種類型。雌蟲體大,有2英寸長(zhǎng),身體像一個(gè)豆子,口吻很長(zhǎng),遠(yuǎn)端分叉;雄蟲很小,生活在雌蟲的子宮中,像一種寄生蟲。自由游泳的幼蟲是中性的。如果它落在海底,就成為雌蟲。由于機(jī)會(huì),也可能由于一種吸力,幼蟲落在雌蟲口吻上,他就發(fā)育成為雄蟲。如果幼蟲一個(gè)時(shí)期著生在雌蟲吻部,以后離開吻部自由生活,則發(fā)育成中間性。雌蟲吻部含有某種激素,對(duì)幼蟲的性別發(fā)育能產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響[3]。
在動(dòng)植物里也有環(huán)境影響性別的例子。密西西比鱷的性別受溫度影響,延長(zhǎng)或縮短日照可改變大麻性別的事例充分說(shuō)明環(huán)境影響可以性別決定。實(shí)際上,性別也是一種性狀,是發(fā)育的結(jié)果,所以性別受染色體控制,也受環(huán)境控制,體現(xiàn)了表現(xiàn)型是由基因型和環(huán)境共同影響的結(jié)果。
總之,“性別決定”包括性染色體決定型、染色體倍數(shù)決定型、基因決定型和環(huán)境決定型,以性染色體決定型最為常見。
新教材下的“性別決定”,有利于學(xué)生建構(gòu)更為全面更為完善的認(rèn)知體系,形成更為全面更為完善的知識(shí)體系,防止學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)識(shí)誤區(qū);有利于培養(yǎng)學(xué)生分析解決生物實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力[4]。這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)之精要所在。
參考文獻(xiàn):
[1].遺傳學(xué) 徐晉麟等 科學(xué)出版社 2006
[2].遺傳學(xué)-精要.題解.測(cè)試-生命科學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與考研指南系列 張根發(fā) 化學(xué)工業(yè)出版社發(fā)行部 2006
[3]. 遺傳學(xué) 劉祖洞 高等教育出版社 1990
[4].中華人民共和國(guó)教育部制訂 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)) 人教育出版社 2003