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真核生物遗传方式的探索

2020-12-16张高燕

学习周报·教与学 2020年48期

张高燕

摘  要:在遗传系谱图的考查中,充分掌握各种遗传方式及其本质,准确判断遗传方式,有助于学生快速解决题目问题。真核生物遗传方式的考查是高考中的热点。细胞质遗传、常染色体遗传、伴性遗传等都是常考考点。

关键词:遗传方式  细胞质遗传  常染色体遗传  伴X染色体遗传

生物是一门基础自然学科,主要是研究生命的现象和生命活动规律。人们的生活离不开生物,个人生活质量的提高、人类文明的进步乃至社会的发展都离不开生物学的发展和应用。生物和人的生活、农业生产、以及环保都有着密不可分的联系,例如了解食品的保存方法、移植树木以及环境问题等等,都需要生物学的指导。生物学在一些与人类发展相关的一些技术中也起到重要的作用,例如试管婴儿、转基因食品、克隆技术等等,这些技术给人类带来了不少的福音,对生物方面的进展有着不可小觑的作用。学习生物还可以促进中学生心理的发展,满足他们喜欢探索、好奇心强的心理特征。生物学本身就是一门实验性的科学,大量的实验可以锻炼学生动手、动脑的能力,这不仅对他们的思维开发有一定的帮助作用,还可以为学生形成正确的世界观有一定的影响,让学生在完善了生物知识结构的同时,使他们了解到了怎样科学地去看待生命、看待世界。

遗传是高中生物课程中的重点,也是高考中的热点。关于遗传知识的考查点很多,但通常首先要判断其遗传方式,才能正确做答。现将真核生物的遗传方式总结如下:

一、细胞质遗传

若真核生物的性状是由细胞质中的遗传物质决定,则其遗传方式就是细胞质遗传。例如紫茉莉枝条颜色的遗传、人类的线粒体肌病和神经性肌肉衰弱的遗传等都属于细胞质遗传。

细胞质遗传的特点是母系遗传,后代无一定分离比,即具有相对性状的亲本杂交,F1总是表现出母本性状,后代也不会像细胞核遗传那样出现3:1、9:3:3:1的特定分离比。形成这种特点的原因是在减数分裂过程中,细胞质中的遗传物质不像细胞核中的遗传物质那样有规律的分离,而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。且受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。

由于细胞质遗传具有母系遗传的特点,正交、反交结果会不同,后代的性状都由母本决定,若母本患病则子代全部患病。下图是典型的细胞质遗传系谱图。

二、细胞核遗传

若真核生物的性状是由细胞核中的遗传物质决定,则其遗传方式就是细胞核遗传。根据性状遗传是否与性别相关联,将其分为常染色体遗传和伴性遗传。

1、常染色体遗传

常染色体遗传遵循孟德尔的遗传定律,在雌性和雄性后代中的表现型及分离比相同。因为基因在生物的体细胞中是成对存在的。减数分裂过程中,同源染色体分离使等位基因分离,非同源染色体自由组合使非同源染色体上的非等位基因自由组合,雌、雄配子随机结合。子代细胞核中的遗传物质一半来自母方,一半来自父方。性状由父母双方决定,正交、反交结果一致。

2、伴性遗传

人类的红绿色盲、抗维生素D、佝偻病、果蝇的红眼白眼等性状的基因位于性染色体上,遗传总是与性别相关联,因此称作伴性遗传。根据基因在性染色體上的具体位置(右图),可将其分为伴Y染色体遗传(Ⅲ)、伴X染色体遗传(Ⅰ)和(Ⅱ)。

(1)伴Y染色体遗传

相应基因只在Y染色体上,性状只在整个系谱的雄性个体中出现。是最易判断的一种,也是在系谱图中要提前排除的一种。如下图,系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y遗传。

(2)伴X染色体遗传

相应基因只在X染色体上,基因随X染色体在亲子代之间传递。因此在做题时应当更关注只有一条X染色体的雄性个体。由于雄性仅一条X染色体,一定来自母亲,传给女儿,故称为交叉遗传。笔者认为在此类题中无需记所谓口诀,只需先判断显隐性,再假设基因型,根据上面的规律判断即可。下图为伴X染色体遗传系谱图。

(3)X、Y染色体同源段的遗传

基因位于X、Y染色体同源段,在Y染色体上有等位基因,是性染色体上可发生交叉互换的片段。这种遗传方式教材中没有出现,在系谱图中也没有考查,但高考题中却屡屡出现,主要考查其与常染色体遗传、伴X染色体遗传的区别。此类题多用♀隐×♂显的杂交组合,按照遗传图解分析,写出子代区别即可。

综上所述,在高考复习中,构建真核生物遗传方式的概念图,掌握遗传方式的特点及常考形式,对于解决遗传试题有很强的针对性。同时,中学生物更注重对学生探究能力和主动学习能力的考核,而语言艺术的应用能够帮助学生形成科学的思维,有助于学生学习成绩的提高。第二,有助于提高学生对生物学科的热爱程度。相比刻板、单调、压抑沉闷的语言,精炼规范、科学形象、幽默生动的语言更能够为学生创造一个有效的学习环境,更能够抓住学生的新,激发学生的学习兴趣,而这不仅有利于教学目标的实现,也有助于学生今后生物学习活动的开展和落实。第三,有助于教师博得更多学生的喜爱。语言艺术的应用能够使得生物课堂变得更精彩,而精彩的课堂就能够博得更多学生的喜欢,教师也就更能加强与学生之间的沟通和交流,这样一来,就有助于形成一个两性循环的课堂。受到传统观念的制约,教师和学生之间的交流被限制在课堂提问和回答问题上。除此之外,师生之间没有更深层次的沟通。因此,中学生物教师就很难及时了解学生在学习中所遇到的困惑,也就做不到设计有针对性的教学方案。例如,在学习“自然界中的生物链”一课时,学生可能会产生许多疑问:生物链是没有尽头的吗?自然界中的细菌也能参加到生物链中去吗?如果教师不注意倾听学生的疑问,那么课堂效果就会打折扣,学生也就很难真正理解生物链的含义。