高中生物遗传学题目的解题方法指导

金 娟

(江苏省兴化市楚水实验学校,江苏 兴化 225775)

遗传学是高中生物知识体系的重要组成部分,相应的题型也是高考生物试卷的热点与难点所在,对学生的逻辑思维能力以及遗传学知识掌握情况具有较高要求,加强专门解题方法传授与指导意义重大.

1 高中生物遗传学题目的基本考查内容

1.1 细胞分裂方面知识

关于减数分裂等有关细胞分裂方面的考查内容比较多,部分遗传学题目中还会包含一些图表知识,它们主要考查高中生的自我判断能力与识图能力,要求他们在对生物问题进行分析及求解过程中可以对所学生物学科知识进行综合运用[1].比如,原核生物或细胞质遗传不满足孟德尔遗传规律,主要涉及到减数分裂的具体实施过程以及其中包含的方式、行为及周期等实际情况.此外,还有一些遗传学题目主要是考查高中生对无丝分裂或有丝分裂方面知识的掌握及运用能力,如要求高中生可以结合题目给定的图来对问题进行求解,并且需要明确基因位置与染色体之间相关性、减数分裂的基本流程等方面知识进行掌握.

1.2 正交与反交的知识

在生物遗传学题目当中,部分题目中已经在题干条件当中给出了反交与正交方面的实验知识,之后结合实验结果来对有关题目进行分析.这种类型的遗传学题目主要考查的是学生判定各种相对性状遗传方式等方面知识,是需要学生正确判断正交与反交部分知识掌握牢固程度的一种类型题.

1.3 基因控制性状知识

基因控制生物的性状是遗传学领域中非常关键的知识点,在该类生物问题求解中,要重点对杂合体和纯合体、等位基因和相对性状、表现型和基因型的关系[2].通过指导高中生对生物基因本身的遗传模式以及基因控制生物性状的结果进行了解,让他们可以总结相关问题中给定的各种解题条件及信息的时候,可以对不同性状、基因彼此之间的内在逻辑关系进行有效的梳理与总结,在此基础上,结合题干给定的已知条件即可对相应的基因类型进行有效判断与推导.

2 高中生物遗传学题目的解题思路及方法

2.1 强化基础知识学习,夯实解题能力发展基础

同其他各种类型生物题的求解一样,遗传学题目求解中也需要首先巩固学生所学的生物学理论知识,让他们在求解生物遗传学题目中可以灵活调用相关的生物学科知识来快速分析问题,避免因为遗传学方面理论知识掌握不牢固而直接影响了问题分析,否则必然会直接影响他们的顺利解题.因此,在指导学生解决遗传学题目期间,要有计划地将遗传学方面的专项理论知识循序渐进地传授给他们,让他们可以在分析及求解遗传学题目期间可以做到有据可依.

例如,在指导高中生学习遗传现象及其本质等方面生物理论知识过程中,为了巩固学生该部分所学理论知识,可以借助实验探究的方式,指导高中生通过亲身动手操作与体验的方式来对其中包含的生物学理论知识进行高效理解.比如,在学习“孟德尔遗传实验”部分课程知识中,可以将生物理论知识同具体的遗传学实验现象进行有效整合,确保可以借助指导高中生亲身动手操作的方式来对其中包含的生物实验过程进行体验,以此来帮助他们对基因遗传定律等方面生物理论知识进行学习.如可以巧用配子融合实验来使高中生在排列组合与分离实验中仔细地观察其中包含的基本生物基本运动规律,配合具体的配子融合实验过程呈现,保证可以使他们借助实验的实践操作特征来深刻理解其中包含的遗传学理论知识. 此外,在指导高中生了解及掌握遗传定律部分的生物知识中,可以指导学生在上课的时候根据自身的理解情况来详细地做笔记,将其中所涉及到的各种类型的解题技巧、方法以及注意事项等方面知识进行有效归纳及总结,保障可以夯实高中生遗传学理论知识基础.

2.2 归纳题目基本特征,深刻理解生物知识

为了帮助高中生顺利突破这部分生物知识点学习难关,快速确定遗传学题目求解的思路及关键突破点,不仅要巩固学生遗传学方面的理论生物知识基础,同样要帮助他们对遗传学题目的具体类型、求解思路与方法等相关知识进行认真归纳与整合,这样不仅便于他们深刻理解这些知识,同时也可以更好地针对不同类型的生物遗传学题目,选择恰当方法与知识来快速求解问题[3].

例如,在指导高中生利用遗传规律等方面的知识来进行遗传学题目求解中,需要结合一些典型的例题来帮助学生对这些方面的知识形成认知,尤其是可以将常见的一些具体类型的遗传学题目,将其求解的思路、方法与要点等针对性讲授给学生,使他们可以充分利用这些方面的知识来灵活地剖析及求解问题.比如,针对伴性遗传题目、遗传概率题目等这些不同类型的题目都可以对相应的解题方法以及思路等进行认真学习,将相关方面的求解思路及具体步骤传授给学生,这些都是他们在后续遗传学题目中不可或缺的基本学科知识,也是顺利解决遗传学问题的重要保障.以基因分离定律这种类型为例,可以指导高中生灵活运用自由组合定律来分析问题,具体就是将整个自由组合问题相应地划分成不同的分离定律问题,之后再相应地利用分离定律部分的知识进一步对问题进行剖析,最终可以采用不同的粉绿定律问题求解思路来对整个分析及求解所得到的结果进行有效结合.

2.3 基于正逆推测分析,确保问题分析的有效性

在对基因型进行预测中,正逆推法无疑是最为常用且非常有效的分析方法,下面对二者在遗传学题目分析中的具体应用进行分析:

(1)正推法.该分析法主要是在题目中已经明确给出了基因型或表现型的情况下,借助正推法可以对基因型或表现型进行快速推导及求解.只需要要求学生结合题目中给定的条件来绘制遗传图(棋盘法、分支法等等)来对问题进行求解即可.

例题1现在有一对年轻的小夫妻,已知二人都有正常的表现型.二人诞下的第一个孩男孩确诊为白化病(隐性基因决定),试求这对夫妻再生一个白化病男孩的概率是多少?

解析本道遗传学的题干条件中已经给出了这对夫妻诞下的第一个男孩患有白化病,这反映出他们夫妻二人必然为隐性白化病基因的携带者.这样可以采用正推法来对二人诞下孩子出现白化病的情况进行剖析,即假定致病基因是a,那么可以推断出夫妻二人的基因型必然都是Aa,这样就可以直接运用遗传学规律来确定二人遗传后代的相应基因型如下:Aa×Aa→AA∶Aa∶aa=1∶2∶1.其中aa是白化病确诊的基因型,这样可以借助正面推导的方式来对二人再生一个孩子确诊有白化病的概率是1/4,而又由于二者诞生孩子为男孩的概率是1/2,所以可以确定本道题的正确答案是:1/4×1/2=1/8.

(2)逆推法.在遗传学题目中如果已经明确给出了后代的表现型或基因型,那么需要对亲代表现型或基因型进行反推求解,那么这时候就需要运用逆推法来对问题进行分析.逆推法在分析问题中的具体实施步骤如下:首先,可以结合题干给出的已知条件来判断相关表现型或基因型的隐性关系或者显性关系情况;然后,结合隐性表现型对应的个体基因型来对其是否是“隐性纯合型”进行确定,但是这时候却无法确定线性表现型所对应的基因型.因为一种可以表现成显性基因的情况,而另一种则不确定.在此基础上,可以进一步结合后代表现型所对应的分离比来反推出亲代上面带有的基因型;最后可以结合求解分析的结果来反代入题目中的有关条件中来进行论证即可.

例题2豌豆有开红花、白花等多种花色的特性,并且已知红花对白花表现为显性性状.下面将下面各组中的亲代样本杂交之后,可以在形成的后代当中构成不同基因型但是却具有相同表现型的亲本组合是( ).

A.纯合红花品种+纯合白花品种

B.亲代均为纯合红花品种

C.杂合红花+纯合白花

D.纯合红花+杂合红花

解析通过对题干信息进行认真分析,可以发现后代群体中构成不同的基因型,但是却具有相同的表现型,所以可以优先对选项D进行考虑.杂合红花品种对应的是Aa基因型,纯合红花品种对应的是AA基因型,这就使得Aa可以在遗传的时候给出A与a这2个配子,而A基因型仅能够给出A这一种配子.在子代当中发生了存在AA与Aa这两种基因型的后代个体,并且表现型都相应地呈现为红花品种.由此可知,选项D给出的条件及信息恰好满足上述题干条件与要求,大大提高了问题分析实效性.

2.4 注重开展专项训练,提高遗传题目求解能力

在指导学生学习某种遗传学题目求解方法之后,可以有意识地设计一些具有代表性的类型题来让他们进行认真思考和求解训练,借助这种解题训练实践活动来持续性促进他们求解遗传学题目的能力,如图解法以及遗传特征与规律等的合理运用都可以成为促进学生求解能力发展的重要保障.

例题3某一个养兔场要从饲养场选择种兔进行配种.已知兔子包括白色与黑色,其中两种毛色是一对相对性状.现在选出了A～D四只兔子,其中A、B是雌兔,而C、D则是公兔子.其中A、B和C均为黑色,而D兔则是白色.兔A与兔D进行交配之后要所形成子代都是黑色毛色.而B、C结合后所得到后代包含有黑色与白色两种毛色.试回答如下问题:①试利用X、x来对兔子毛色性状关系进行表示;②请用X、x对兔子毛色基因型进行表示.

解析本道题给出了比较多的题干信息,还涉及到几道小问题,为了可以高效确定解题突破口及思路,可以绘制图1所示的遗传图谱来简化整个问题分析过程.对照图1,可以快速求解问题①和②.

图1 兔子毛色基因遗传谱图