高中生物遗传题解题方法探析

江苏省盐城幼儿师范高等专科学校(224000)

陈 勇●



高中生物遗传题解题方法探析

江苏省盐城幼儿师范高等专科学校(224000)

陈 勇●

平时生物教学(如习题讲评)过程中注意向学生介绍具体的科学方法，有意识地进行科学方法教育，对提高学生的生物科学素养，具有重大的现实意义.下面以遗传题的讲评为例，谈谈在生物教学中进行科学方法教育的几点尝试.

一、数学方法

数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程，并加以推导、演算和分析，以形成对问题的解释、判断和预测的方法.客观世界的一切规律原则上都可以在数学中找到它们的表现形式，遗传学的基本规律也不例外.在解决遗传题的时候可以向学生介绍概率计算的“加乘法”和数学模型等具体的数学方法.

1．概率计算的“加乘法”的应用

“加乘法”是借用概率计算中的加法定律和乘法定律来进行遗传分析的方法.所谓加法定律，是当一个事件出现时，另一个事件被排除，这样的两个事件为互斥事件，这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和.所谓乘法定律，是两个互不影响的独立事件同时或相继出现时，其概率是它们各自概率的乘积.

实例1 人眼的虹膜有褐色和蓝色，褐色是由显性基因(B)控制的，蓝色是由隐性基因(b)控制的.已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能是( ).

A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6

讲评如下：根据题意，这对夫妇的基因型分别是男bb女Bb,由于bb×Bb→Bb∶bb=1∶1 ，所以他们所生子女中蓝眼小孩占1/2，此小孩是女孩的可能性为1/2，那么他们生下蓝眼女孩的可能则是1/2×1/2=1/4.

通过训练，学生对概率“加乘法”有了初步的掌握，这样有助于提高他们的生物学方面的统计能力.

2．数学模型的应用

“模型”是新课程标准首次提出的一种方法.生物数学模型可分为两类：一类为确定性模型，它用数学方法描述和研究必然性现象，例如细胞分裂过程中染色体(DNA)数量变化曲线、微生物的生长曲线等；另一类为随机模型，它用概率和统计方法描述和研究随机现象.例如，用哈迪-温伯格定律(Hardy-Weinberg定律)来研究和计算基因频率和基因型频率的变化.应用数学模型来解题的关键是建立模型.

实例2 (2004年广东高考题)基因型为AabbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是( ).

A.4和9 B.4和27 C.8和27 D.32和81

讲评如下：先以一对等位基因的遗传为基础，让学生理解含一对等位基因的杂合体产生的配子种类、子代基因型及表现型的种类和比例，然后借助遗传图解和概率计算，推理出两对位于非同源染色体上的非等位基因的遗传结果，最后抽象出含n对等位基因(位于n对非同源染色体上)的杂合体的遗传结果，构建起基因的自由组合定律的模型.其数学模型如表1所示：

表1 n对非等位基因(位于非同源染色体上)的杂合体的遗传结果

运用上述数学模型，就不难得出该题的答案是C.

二、逆向思维法

遗传题解中的“逆向思维法”是指根据后代的基因型或表现型等情况反推亲代的对应情况，也可称之为反推法.

方法一：根据后代的分离比解题.(以A、a一对等位基因为例)⑴若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定是杂合体(Aa).⑵若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa.⑶若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合体.即AA×AA或AA×Aa或AA×aa.

方法二 隐性纯合突破法.隐性个体一定是纯合体，如果后代是隐性的，那么就可以立即写出它的基因型.以此为突破口，就可以反推出亲代的基因型.

三、分解法

由于基因自由组合规律是建立在基因分离规律基础之上的，所以在解题过程中，如果遇到两对或两对以上相对性状的遗传题时，只要是两对或两对以上的等位基因是独立分配的，就可以把它分解为一对一对的相对性状来考虑.然后再把它们组合起来，这样繁杂的问题就变得简单了.

实例3 基因型为YyRr的个体与基因型为YYRr的个体杂交，按自由组合规律遗传，子代的基因型有( ).

A.2种 B.4种 C.6种 D.8种

解答这道题时，学生们一般都能根据题意，知道YyRr产生的配子有4种：YR、yr、Yr、yR，且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1；YYRr产生的配子有2种：YR、Yr，且它们的数量比为1∶1.受精时，雌雄配子随机结合，结合方式有8种，因此有的学生就认为答案应选D.其实它们的后代基因型为：YYRR 、YyRr 、YYRr、 YyRR 、Yyrr、 YYrr，它们的比例为1∶2∶2∶1∶1∶1.显而易见，在雌雄配子的8种组合方式中，有重复的基因型，因此该题应选C.

用以上这种方法解题，既耗时间又容易出错，那么有没有一种比较好的方法来解答此类问题呢？笔者在讲解这道题时，引入了分解法， 像例题4中有两对相对性状，由于是按自由组合规律遗传，可以分为两步，先每对性状单独考虑，即第一步考虑Yy×YY产生的基因型

Yy×YY

↓

YY Yy

比例： 1 ∶1

第二步考虑Rr×Rr产生的基因型

Rr×Rr

↓

RR Rr rr

比例： 1∶2∶1

由上图可以看出Yy×YY产生2种基因型，Rr×Rr产生3种基因型.然后再合并，YyRr×YYRr后代的基因型种类则为2×3=6.这种方法的应用大大提高了解题的速度，同时准确率也提高了.

笔者在教学中，深深体会到“教育的核心是‘迁移’”(布鲁纳)的含义.教师不仅要培养学生本学科内的知识迁移能力，还要促进其他学科方法比如数学方法在生物学习中的迁移和应用.实践证明，在生物习题讲评中渗透科学方法教育，有效地完善学生的认知结构和促进能力发展，是提高学生的生物科学素养的有效途径之一.

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1008-0333(2016)22-0081-01