摘要:新教材下“性别决定”较旧教材更为全面,除讨论性染色体决定外,还提及受精与否、基因的差别以及环境条件会影响性别,这样更有利于学生学习,充分体现了新课程标准的要求。但其在讲解上较为简单,本文从三个方面结合具体实例较为详细的讨论了除性染色体外的其他性别决定类型。
关键词:性别决定 染色体倍数决定型 基因决定型 环境决定型
新教材使用近三年,笔者在使用中发现,新教材的知识体系较旧教材更为全面、更为完善。这一点在“性别决定”部分体现较为明显。旧教材(全日制)阐述“性别决定”时,只讨论了性染色体决定类型,这样很容易让学生误认为性别只是由性染色体决定。实际上,除性染色体外,受精与否、基因的差别以及环境条件都会影响性别。新教材(中图版)在这部分内容上,重点讨论由性染色体决定性别之余,还提及了其他决定因素,虽只是一带而过,但这样可以使学生对“性别决定”形成全面的认知体系,不会形成误区。这也是新课程改革所大力提倡的。
为使学生对“性别决定”形成更为全面的认识,有必要对其他类型的性别决定进行简单的介绍:
一、染色体倍数决定型
蜜蜂就属此种类型。蜜蜂是组织严谨的社会性昆虫,一个蜂群王国是由一只女蜂皇领导300~400只雄蜂和数万只工蜂组织而成,各司其职。蜂皇是可育的雌蜂,它会选择与体力最强的雄蜂交配。女蜂皇只要与一只雄蜂交配,便吸取雄蜂的储精囊,得到足够一生的精子终生产卵,一生约可产下100万颗卵。蜂皇(二倍体)染色体为2n=32条,经正常减数分裂产生的卵染色体为n=16,在每窝卵中有少数是不受精的,它们发育成为雄蜂(单倍体),故雄蜂的染色体数为n=16。大部分卵和精子(n=16)结合形成染色体为2n=32的合子,合子既可发育成可育的雌蜂(蜂皇)和不育的雌蜂(工蜂)。每群蜜蜂中只有一个蜂皇,工蜂在遗传结构上和蜂皇并无差别,都是2n=32,但由于工蜂所吃的蜂皇浆在质和量上都远比蜂皇差,所以发育成不可育的工蜂。可见,由正常受精卵发育成的是蜂皇或工蜂,而由未受精卵发育成的是雄蜂,蜂皇或工蜂含有正常的染色体数是二倍体,而雄蜂则含有一半的染色体数是单倍体,染色体倍数可以决定性别[2]。
二、基因决定型
玉米就属此种类型。玉米是雌雄同株植物,这类植物体细胞中所有染色体都是成对的而且形态相同,它们一个个体能产生雌雄两种配子,没有真正意义上的性染色体,它们的性别是由染色体上的某些基因决定的,因此对这类植物来说称“性别分化”比“性别决定”更确切。玉米雌花的花序在叶腋呈穗状,由显性基因Ba控制的,其隐性等位基因为ba,雄花的花序在顶端,由显性基因Ts控制。其基因型和表型性别的关见下表[1]:
基因型
|
性别
|
表现型
|
BaBa TsTs
|
♀♂
|
顶端长雄花序,叶腋长雌花序
|
ba_ tsts
|
♀
|
顶端和叶腋都长雌花序
|
baba Ts_
|
♂
|
顶端长雄花序,叶腋不长花序
|
baba tsts
|
♀
|
顶端长雌花序,叶腋不长花序
|
我们可以适当改变玉米的基因型得到独立的雌株和雄株,为雌株,baba Tsts为雄株,二者杂交后代雌雄比例为1:1。这样就在玉米种建立了一新的性别决定系统,植株的性别由Tsts的分离决定,ts基因所在染色体就成为“性染色体”。雄株(baba Tsts)可以产生ba Ts和ba ts两种配子,为异配型;雌株(baba tsts)只产生ba ts一种配子,为同配型。与雌雄异株植物类似(如下图)。
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、环境决定型
海生蠕虫后缢的性别决定就属于此种类型。雌虫体大,有2英寸长,身体像一个豆子,口吻很长,远端分叉;雄虫很小,生活在雌虫的子宫中,像一种寄生虫。自由游泳的幼虫是中性的。如果它落在海底,就成为雌虫。由于机会,也可能由于一种吸力,幼虫落在雌虫口吻上,他就发育成为雄虫。如果幼虫一个时期着生在雌虫吻部,以后离开吻部自由生活,则发育成中间性。雌虫吻部含有某种激素,对幼虫的性别发育能产生强烈的影响[3]。
在动植物里也有环境影响性别的例子。密西西比鳄的性别受温度影响,延长或缩短日照可改变大麻性别的事例充分说明环境影响可以性别决定。实际上,性别也是一种性状,是发育的结果,所以性别受染色体控制,也受环境控制,体现了表现型是由基因型和环境共同影响的结果。
总之,“性别决定”包括性染色体决定型、染色体倍数决定型、基因决定型和环境决定型,以性染色体决定型最为常见。
新教材下的“性别决定”,有利于学生建构更为全面更为完善的认知体系,形成更为全面更为完善的知识体系,防止学生产生认识误区;有利于培养学生分析解决生物实际问题的能力,培养学生自主探究能力[4]。这也是新课程标准之精要所在。
参考文献:
[1].遗传学 徐晋麟等 科学出版社 2006
[2].遗传学-精要.题解.测试-生命科学学习指导与考研指南系列 张根发 化学工业出版社发行部 2006
[3]. 遗传学 刘祖洞 高等教育出版社 1990
[4].中华人民共和国教育部制订 普通高中生物课程标准(实验) 人教育出版社 2003