王龙群 (安徽省蒙城第一中学 安徽亳州 233500)
基因重组是生物变异的重要来源,为进化提供丰富的原材料,它是遗传学中的重要概念。高中生物学教材将基因重组定义为:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合[1]。并且教材中也提到基因重组的2 种类型,一是,非同源染色体上的非等位基因自由组合,二是,同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。这2 种类型的基因重组都发生在减数分裂过程中,而在有性生殖中,除了减数分裂外,还存在受精、有丝分裂等,则在受精或有丝分裂中是否存在基因重组?笔者根据对基因重组的理解,介绍高中阶段关于基因重组的教学建议。
1.1 基因重组的由来 1906 年,贝特森(Bateson)和蓬内特(Punnett)在香豌豆的杂交实验中发现:用红花长花粉粒植株和白花短花粉粒植株作亲本杂交,F1植株均为红花长花粉粒,F1自交产生的F2中,红花长花粉粒植株为583 株,红花短花粉粒植株为26 株,白花长花粉粒植株为24 株,白花短花粉粒植株为170 株,4 种表型的比例接近23.3∶1∶1∶6.8[2],明显偏离2 对等位基因自由组合定律的9∶3∶3∶1 的表型比例。
该遗传现象是连锁和重组现象,摩尔根(Morgan)及其合作者用果蝇作材料对连锁和重组进行了大量的研究,提出了遗传学中的第三定律——连锁与互换定律。根据连锁与互换定律,上述香豌豆的杂交实验就可得到合理的解释,决定花色的基因与决定花粉粒长度的基因位于同一条染色体上。……