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浅析孟德尔定律学习中的几个易错点及教学建议

2018-11-19牛延琴

生物学教学 2018年11期
关键词:配子等位基因交配

牛延琴

(浙江省长兴县金陵高级中学 湖州 313100)

1 基因分离定律的实质

例1: 基因型为Aa的紫花豌豆产生的配子中,下列数量关系正确的是(D)。

A. 雌配子∶雄配子=1∶1

B. 雌配子∶雄配子=1∶4

C. 雌配子或雄配子中AA∶aa=1∶1

D. 雌配子或雄配子中A∶a=1∶1

1.1 高频错项及错因分析 高频错项: A项。错因分析: 教师在讲授分离定律时,通常一开始提出假设,对性状分离现象进行解释,讲解F1可产生两种类型的配子,一种带有基因C,另一种带有基因c,并且数目相等,其比例为1∶1。然后,在对核心内容(即分离定律实质)进行总结时,又会明确F1产生配子时等位基因彼此分离,分别进入不同的配子中,结果一半的配子带有一种等位基因,另一半的配子带有另一种等位基因。学生听到了很多次的配子、1∶1,看到A选项中有1∶1,于是不去深究就选择了此项。

1.2 教学建议 ①要明确体细胞中基因是成对的,而配子中只含成对基因中的一个,由此可排除C选项。②明确雌、雄配子之间没有特定数量上的联系,可以通过展示豌豆两性花图片,指出雌蕊只有一个,而雄蕊有多个;同时根据减数分裂的特点可知,一个精原细胞减数分裂可形成4个精子,而一个卵原细胞减数分裂只能形成一个卵细胞。也可以结合人自身产生生殖细胞的数量来说明: 成年男性一次射精就可排出2亿左右的精子,而成年女性通常一个月才产生一个卵细胞。这一系列的数据可以让学生自己得出结论: 雄配子数量肯定比雌配子多,但没有明确的数量关系,从而排除A、B两选项。③强调基因分离定律实质: 对象是等位基因。从行为上看,等位基因分离进入不同的配子;从时间上看,是在减数分裂产生配子的过程中。因此基因型为Aa的豌豆产生的雄性配子中A和a数量相等,雌配子中A和a数量也相等,即雌配子或雄配子中A∶a=1∶1。

2 基因自由组合定律实质

例2: 基因的自由组合定律发生于图1中哪个过程(A)。

图1 对基因自由组合与配子随机结合的判断图

A. ① B. ② C. ③ D. ④

2.1 高频错项及错因分析 高频错项: B项。错因分析: 对基因的自由组合与配子的随机结合混为一谈,只记得有组合或结合而选择B项,不清楚自由组合定律的实质。

2.2 教学建议 根据基因的自由组合与配子的随机结合这两个行为发生的对象、时间和结果,列表(表1)进行比较。然后,从整体上来总结基因分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂产生配子的过程中,结果产生不同基因组成的配子;而配子间的随机结合发生在随后的受精作用过程中,最终形成多种基因型的个体,导致性状的自由组合。

表1 基因的自由组合与配子的随机结合比较表

2.3 变式训练及能力提升 例3: 关于下列图解(图2)的理解正确的是(D)。

图2 关于对基因自由组合的判断图

A. 基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥

B. ③⑥过程表示减数分裂过程

C. 图a中③过程中基因自由组合是子代Aa占1/2的原因之一

D. 图b子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/3

分析: 图中①②④⑤为减数分裂产生配子的过程,基因自由组合定律的实质表现在④⑤中;③⑥为雌雄配子的随机结合的过程;自由组合定律是非同源染色体上非等位基因的遗传规律,适用于两对及两对以上等位基因的遗传,图a只有一对等位基因,其遗传遵循分离定律,子代Aa占1/2的原因之一是③中雌雄配子的随机结合。故正确选项为D。

3 个体间随机交配(即自由交配、自由授粉)的实质

例4: 在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色3种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果将F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由授粉,则后代应为(D)。

A. 红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1

B. 粉红色∶红色∶白色=1∶1∶1

C. 红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1

D. 红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1

3.1 错项及错因分析 部分学生因没有分析出红色对粉红色为不完全显性,胡乱选择。另有部分学生在计算过程中因基本功不扎实而出错。故此题错项比较分散。

3.2 教学建议 将占有不同比例的多种基因型亲本个体间的随机交配(表2)转化为亲本产生的不同比例的配子间的随机结合(表3)。假设A控制红色,a控制白色。F2中红色(AA): 粉红色(Aa)=1∶2,则产生雌雄配子均为2/3A,1/3a。再利用棋盘法化繁为简,可快速有效解决问题。

表2 不同基因型亲本个体间的自由交配表

表3 不同比例的配子间的随机结合表

3.3 变式训练及能力提升 例5: 已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死),两对性状的遗传遵循自由组合定律,Aabb∶AAbb=1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是(B)。

A. 5/8 B. 3/5 C. 1/4 D. 3/4

分析: 由于Aabb∶AAbb=1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,所以产生的雌雄配子均为3/4Ab、1/4ab,利用棋盘法列表(表4),得出结果。

表4 不同配子间的随机结合表

另一种解题思路是: 由于此题亲本中都含有bb,故后代基因型一定含有bb,只考虑A(a)基因的遗传即可。由于亲本只有AA和Aa两种基因型,且各占1/2,那么自由交配情况有AA×AA、AA×Aa、Aa×AA、Aa×Aa 4种情况,后代能稳定遗传的个体AA所占的比例分别为: 1/2×1/2、1/2×1/2×1/2、1/2×1/2×1/2、1/2×1/2×1/4,共占9/16,又因为aa的个体死亡,并且比例为1/2×1/2×1/4=1/16,则后代成活的个体中AA所占的比例为9/15,即3/5。此解题思路与棋盘法相比,棋盘法更简洁,避免了繁琐的计算过程,可降低错误率,更好地理解自由交配的实质。

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