灵活运用教材知识及方法,轻松解答生物学遗传题
2020-08-07曹海渊
曹海渊
摘 要:针对高中生物遗传部分的考题灵活多变,学生普遍感觉难度较大,难以将教材所学知识灵活运用来解答相关问题,旨在通过方法、思路引导对学生解决这一问题有所帮助。
关键词:高中生物;遗传学;教材知识
在高中生物教学中,学生长期感到耗时费力难懂的方面是遗传学的部分。但是这部分在高考生物中一定有一道非选择题,偶尔还有一道选择题,分值通常在12至18分,那如何让学生在这一知识板块中能理清思路、掌握方法,快速而又准确把握地解答相关遗传学问题呢?本人谈谈自己对该问题的处理思路和方法。
一、首先掌握教材知识框架和相关思想方法、结论
人教版高中生物在必修二第一章主要讲述孟德尔两大遗传规律,分离定律和自由组合定律,需注意孟德尔用豌豆作为实验材料。在自然状态中豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,因此教材中还讲述了豌豆的人工杂交过程。对于豌豆的自交和杂交过程,教者要引导学生全面掌握,在讲授完两节内容后,需要引导学生掌握理解孟德尔的研究思路及方法。两大遗传规律均按“观察实验,发现问题—分析问题,提出假设—设计实验,验证假设—归纳综合,总结规律”的科学探究过程来进行,这就是假设演绎法,孟德尔用测交实验来验证了自己的假设。在教学中教者要指导学生学会如何选择实验材料,如何设计实验步骤,预期的结论是什么,才能验证基因的分离定律或自由组合定律,进而培养学生的实验设计能力和分析解决问题能力。同时要熟练掌握教材对于一对等位基因控制生物的一对相对性状,该个体自交(测交)后子代性状分离比为3∶1(1∶1),如果由两对位于非同源染色体上的非等位基因控制两對相对性状,该植物个体
自交(测交)后其子代的性状分离比为9∶3∶3∶1(1∶1∶1∶1)。与前者有关的特殊的变形比例有9∶7,9∶6∶1,15∶1,与后者有关的变形比例有3∶1,1∶2∶1等。要让学生明确这仍然符合基因的自由组合定律,只是将相关数据稍做变形处理而已。学生除了要掌握子代表现型正常的比例关系及数据外,还要学会根据子代表现型的比例逆推出亲本的基因型。总之,学生在初学过程中应抓住教材的设计意图,相关问题的研究方法,熟练掌握分离定律和自由组合定律运算过程、遗传图解的书写及相关结论。
二、熟练掌握基础,适当适时加深拓展
在高二学生学习和掌握了基因分离定律和自由组合定律之后,我们就应适当适时加深拓展,这里以两对等位基因控制生物的性状为例作以分析。首先明确基因所在的位置是解答这类题目的关键,但并不是两对或者两对以上的等位基因不论在什么位置都可以自由组合。在这里分为两种情况:(1)只有位于非同源染色体上的非等位基因才可以自由组合。比如教材中所讲到控制黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验中的基因位置就属于这种情况。但对这一结论也容易形成一个误区,好多学生在解答这类题目时,往往遇到多对等位基因时,统统按自由组合定律进行解答而出错,这主要是没有弄清楚基因所在的位置。(2)两对或多对等位基因位于一对同源染色体上(这里暂按两对等位基因处理)。则该植株AaBb能形成几种配子?自交或测交后的子代表现型有几种?首先应明确两对等位基因的位置,分为两种情况:第一种,AB在一条染色体上,ab在另一条染色体上。所以该植株能形成两种配子,自交以后子代的性状分离比为3∶1,基因型有三种,比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1。第二种:Ab、aB各在一条染色体上,则自交以后子代的性状分离比1∶2∶1。基因型也有三种,比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1。所以不要认为基因型为AaBb的植株自交后代的性状分离比一直为9∶3∶3∶1,也有其他的比例出现,在解题时分清基因所在的位置是解题的关键。
三、注重常规思维的同时要加强特殊情况的训练
在高中生物教学中,通常情况下我们会按教材常用的知识来处理相关的问题,比如基因型为AaBb(两对等位基因位于两对同源染色体)的植株自交,子代的性状分离比通常为9∶3∶3∶1,但是遇到一对显性基因纯合致死的情况下,子代的性状分离比则为(2∶1)(3∶1)=6∶3∶2∶1,如果遇到两对显性基因纯合致死的情况下,子代的性状分离比则为(2∶1)(2∶1)=4∶2∶2∶1,对于这些特殊比例大家需知道其产生的原因并会作出合理的解释。在高中生物遗传学这一部分不但要学会顺推,知道原因推出结果,还要根据产生的结果逆推出其可能的原因。这要求学生不仅掌握基础知识,还需要学会灵活运用知识来解决相关问题的能力。例如,某植株茎的高度和花的颜色受三对等位基因控制且符合自由组合定律,某高茎紫花(均为显性)植株自交后产生的子代中有高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7。请分析株高、花的颜色各受几对等位基因控制?对此类题目,我们一般分类统计可知,高∶矮=(27+21)∶(9+7)=48∶16=3∶1,紫:白=(27+9)∶(21+7)=36∶28=9∶7,由上面的数据分析我们可知27∶21∶9∶7是由(3∶1)(9∶7)而得到的。所以高矮的性状分离比为3∶1,可知其由一对等位基因控制,而花的颜色紫和白的性状分离比为9∶7,由此可知其由两对等位基因控制,这样我们对于子代四种表现型及比例产生的原因都明确了,这是对教材分离定律和自由组合定律的延伸和拓展。
所以,在高中生物学习中,我们需全面掌握教材知识体系及相关实验方法及结论,才有可能在处理难度较大的题目时将其转化为教材中所学的知识并能快速而又准确地做出正确答案,达到事半功倍的效果,从而提高学生的学习效率。
编辑 杜元元