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高中生物遗传学基本规律解题方法综述

2018-01-17徐绘婷

教育界·上旬 2017年9期
关键词:解题方法

徐绘婷

【摘要】遗传学体系相对复杂,所涉及的知识点较多,思维逻辑方面的考题也较多,这就使得其解题方法灵活多变,而学生在解题过程中未找到对应的解题方法,解题效率低,进而影响了整体的学习效果。文章以高中生物遗传学题目为研究对象,探讨该类题目的解答方法和技巧,以提高学生的解题效率和准确性。

【关键词】高中生物遗传学;基本规律;解题方法

一、引言

遗传学作为高中生物阶段最主要的学习内容,由于其抽象性特征,要求学生在学习过程中需具备良好的逻辑思维和推理计算等能力。但在实际解题中,学生通常感觉习题难度较大,易出现思路混乱、不严谨等问题,浪费了解题时间,影响了整体学习效果的提升。这就要求学生在解题过程中善于总结该类题型的解题技巧和方法,理顺解题思路和解题步骤,进而提高解题效率。

二、高中生物遗传学的考查重点

高中生物遗传学的考查重点主要包括以下几点。

第一,遗传基本规律以及细胞分类,尤其是细胞的减数分裂。细胞质遗传和原核生物遗传都不会遵循孟德尔遗传规律,这也是减数分裂学习的关键所在,其所涉及的内容包括减数分裂的过程及其周期、行为、方式等。想要熟练掌握这类习题,则需要我们牢记细胞减数分裂的流程图以及染色体和基因位置的相对关系[1]。

第二,生物基因与性状的表现关系。这一类习题的解析需从控制生物性状的基因开始分析。由于生物的基因型和环境是决定其表现型的两个主要因素,这就要求我们在分析习题的过程中,应首先明确已知条件和生物的基因型,结合题目中所给出的生物子代表现性状,对其父本和母本的基因型进行准确推断。

第三,正交和反交的实验。该类型题目需要根据正交和反交的实验结果,来对某一个体的表现型或基因型进行分析,并对其中所涉及的某种相对性状遗传方式设置题目,或者是对基因的遗传方式进行考查。

三、高中生物遗传学的一般解题思路

与其他高中考试科目相比,生物遗传学习题灵活多变,解题难度较大,这就要求高中生需在强化基础知识学习的前提下,熟练掌握相应的解题方法和技巧。同时值得注意的是,生物遗传学知识的掌握应建立在分子与细胞相关知识的基础上,特别是细胞分裂知识的学习,能够帮助学生真正领悟到遗传的基本规律,故学习减数分裂是掌握遗传学知识的重点。

一般在生物基因与性状的表现关系中,应明确表现型是由基因型和环境因素共同决定的[2]。同时,控制生物表现形状的基因是成对存在的,且存在的基因由于特性不同,所控制的性状也有所不同。故在解题过程中,可将生物的基因型和题目所给出的已知条件写下来,再根据题目中已给出的生物子代某些性状,对生物父本、母本的基因型進行推断。

高中生物遗传学的解题思路包括正推和逆推两种。

一是正推法。比如一对表现正常的夫妻第一胎生出了男性白化病婴儿,则这对夫妻生第二胎、第三胎得白化病的概率有多少?

解:白化病作为常染色体隐性遗传疾病,并根据这对夫妻生出的白化病儿子,即可得出这对夫妻双方的基因型是杂合的(Aa),故这对夫妻第二胎、第三胎生出白患病患儿的概率均为1/4,第二胎和第三胎均是白化病的概率为1/4×1/4=1/16[3]。

二是逆推法。这种解题方法相对复杂,在解答该类题目时,需根据亲代表型写出基因型的框架,并根据后代基因型及其比例,反推出亲代基因型题目中的未知部分,以形成完整的亲代基因结构,再根据题目解题要求对遗传概率等进行计算。在采用逆推法进行解题的过程中,需注意在遇到数据较大的遗传概率题型时,我们需保持冷静、客观的心态,利用简单灵活的计算方法进行解题。

四、高中生物遗传学习题的解题方法

(一)明确生物体的性状组数

在解答生物遗传学题目的过程中,首先应对题干的已知信息进行明确,通过对题干正确理解,发掘题目中同种生物的同种性状、不同表现的性状组数,并按照孟德尔遗传定律将性状进行搭配。

(二)明确显性、隐性关系

在高中生物遗传学学习的过程中,学生首先要考虑的常规性是排除特殊情况,在显性和隐性关系中明确“无中生有显隐性,有中生无显显性”。若上一代性状基因中包含了相对性状的隐性基因,则下一代出现隐性性状的概率为1/3。

(三)确定基因存在的位置

一般高考题目中所考查的基因涉及存在于常染色体上、X染色体上和Y染色体上这三种情况,在实际解题中,通常采用排除、假设的方法对基因位置进行判断。具体内容为:假设基因存在于Y染色体上,通常遗传性状仅在雄性上表现出来,否则不在Y染色体上;假设基因存在于X染色体上,并将所假设的基因带入该生物体形状基因型结构图中,若构造出的基因型结构图和题干所给出的信息保持一致,则说明假设是成立的,反之则说明该基因不存在X染色体上;将不在X染色体和Y染色体上的可能性排除,即可得出基因存在于常染色体上[3]。

(四)结合题干信息确定基因型

通常在确定基因型时,不同形状需严格按照孟德尔自由组合定律来确定基因型。比如在黑色直发和白发卷发中,将黑发基因和直发基因设定为显性,将白发和卷发基因设定为隐性,则在黑色直发和白色卷发自交中,下一代出现黑色直发、黑色卷发、白色直发和白色卷发的基因型分别为(AABB,AaBB,AABb,AaBb)、(AAbb,Aabb)、(aaBB,aaBb)和(aabb)。

(五)提高高中生物解题准确性的方法

1.科学总结,梳理知识框架。基础知识是所有学科中的关键内容,是奠定学科学习的基础和前提。在高中生物遗传学学习的过程中,最为有效的学习技巧是利用所掌握的基础知识去分析和解决问题。在解题过程中,学生要学会总结知识,将学习过的生物知识进行系统化梳理和归纳,在大脑或笔记中构建出知识框架;在日常解题过程中,应做到多想多看,了解遗传学习题的解题技巧,通过基础理论知识与解题技巧相互结合的方式完成习题解答。endprint

本文主要结合高中生物遗传学中较常见的非伴性遗传和伴性遗传问题问题进行分析。比如:有角绵羊(H)和无角绵羊(h)为显性,某研究机构采用纯种绵羊进行如下杂交实验(表1),结合实验结果回答下列问题[4]。

在实验中:

(1)控制绵羊有角或者无角的等位基因存在于何种染色体上?

(2)F1雄羊和雌羊的基因型是什么?

(3)F2无角雌羊基因型及其比例是多少?

该类题目出现的频率相对较低,加上其本身形式的特殊性,使得学生针对该类题目的解题效率较低,且得分率不高。在对该类题目进行深入分析后发现,在题目中存在着同种基因型在雄羊和雌羊身上的不同表现,而由题目中的表现差异可以看出,有角雄羊的基因型为Hh,无角雌羊的基因型为hh。在对其遗传方式进行判断时,同样需要结合题目给出的条件进行分析:雌雄个体交配组合是正反交的方式,这一点从F1的表现型与正反交结果完全吻合可以证明,表明实验中遗传方式为常染色体遗传。而学生在日常解题过程中,未能意识到雄羊和雌羊表现型的一致性,而将其当成了伴性遗传问题。

2.灵活运用知识。在开展正反交相关生物实验的过程中,学生应注重对实验步骤和结果的观察,以便在脑海中形成完整的实验图,这样即使在考试中由于紧张或其他原因而忘记了实验所涉及的概念,也可从实验图中进行思考和回忆,找到问题的切入点。

例如:两对独立遗传的相对性状在F2中出现的性状分离比是9∶3∶3∶1,其F2中特殊的分离比是由于基因互作导致的。F2可分离出:第一,二种类型,9∶7(互补)、15∶1(重叠)、13∶3(抑制);第二,三种类型,9∶6∶1(累加)、9∶3∶4(隐性上位)、12∶3∶1(显性上位);第三,五种类型,1∶4∶6∶4∶1(累加)[5]。

五、结语

综上所述,在解答高中生物遗传学的过程中,学生需在熟练掌握遗传学基础知识的前提下,对考试中常见的几类题型进行深入分析,跟踪训练。同时,教师在讲解生物遗传学相关知识时,应帮助学生不断对解题技巧进行总结,训练善于运用拓展性思维来思考题目,逐步提高解题能力,从而使学生在学习生物遗传学的过程中能够树立解题信心。

【参考文献】

[1]胡霞,水晶晶,张芸.青少年反社会型人格障碍生物遗传学及环境因素研究进展[J].中国学校卫生,2016,37(02):318-320.

[2]胡志英,童晓文.子痫前期的遗传学及分子生物学研究进展[J].醫学综述,2015,21(08):1377-1379.

[3]陶佳卉,沈初见.例谈基于核心概念的高考实验题解题方法[J].生物学教学,2016,41(09):46-47.

[4]孙鹏,管旭.摆脱唯一答案引导创新思维——以2015年高考生物学北京卷开放性试题为例[J].生物学教学,2016,41(03):44-47.

[5]邢万金,莫日根.遗传学教学中在细胞与分子水平上理解等位基因的显性与隐性[J].遗传,2015,37(01):98-108.endprint

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