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让二对相对性状的遗传应用题在“排列组合”中得到通解

发布时间:2017-02-13 点击数: 字号:- 小 + 大【收藏】【打印文章】
 

让二对相对性状的遗传应用题在“排列组合”中得到通解

宋玉蓉   (江苏省泰州市教育局教研室      江苏泰州    225300

摘要  在二对相对性状遗传规律的教学中,如果能在帮助学生掌握规律性的第一层次知识——二对相对性状的孟德尔遗传定律的基础上,利用排列组合的方法引导学生对遗传定律进行扩展,增加学生对遗传定律发展的了解,同时帮助学生通过掌握一种方法学会解决一类遗传学应用问题,提高学习效率。

关键词  二对相对性状的遗传  排列组合  基因互作

遗传规律的学习一直是高中学生学习的难点所在,除了学生对于遗传规律的细胞学基础——减数分裂的理解上有困难之外,在应用时缺少相应的归纳性指导也是原因之一。学生的学习基础、学习能力有差别,对于同样的学习内容,善于学习的学生会自己在学习后对所学内容进行知识体系梳理、规律的总结提升,而不善于学习的学生会习惯于接受老师的灌喂,老师讲过的内容就掌握得好,老师没有讲过的内容则自己不会再进行精加工。在教学中,教师要面对的学生大部分是在学习后的精加工方面有所不足的学生,所以教师对教学内容进行精加工,以更利于学生接受的方式来提升一类题的解题规律就显得举足轻重。

笔者在二对相对性状的遗传教学中从新授课开始就立足于帮助学生掌握规律性的知识,在熟练掌握F2代基因型、表现型的类型和呈现规律后,再借助于简单的排列组合进行知识的延伸拓展,使学生能在掌握最核心的第一层次知识后,自己进行第二层次知识的演变,或在老师引导下进行第二层次知识的演变,使知识如生命胚胎式在学生知识体系中进行自主生长、发育,从而能在知识增长的同时收获学生学力的成长。

1 第一层次知识——二对相对性状的遗传规律

人教版教材二对相对性状遗传规律的图解式结构中,是以棋盘式呈现F2代的基因型和表现型的,棋盘式的优点是学生都很容易理解F2代基因型的来源,但缺点是不容易发现和利用F29种基因型呈现的规律。笔者对此进行了如下图一的调整:

P    黄色圆粒      ×     绿色皱粒

        AABB                aabb

F1              黄色圆粒  

                        AaBb

F2   1AABB        1AAbb        1aaBB        1aabb

       2AABb        2Aabb         2aaBb

       2AaBB        

       4AaBb

黄色圆粒       黄色皱粒      绿色圆粒      绿色皱粒

    9            3           3           1

图一


在教学中,可引导学生先用棋盘法排布F2代的16种组合方式,使学生理解9种基因型的来源,同时,理解图一中每种基因型前系数的含义,进而让学生自己归纳出每一列的表现型及其比例。这样排布的优点是:便于学生掌握9种基因型,因为是规律性的呈现,所以识记不费事,只要记住F2代有四种表现型就可以知道4列基因型排布的规律性;同时,对于每种基因型在F2代所占比例也一目了然,纯合子都占1/16,一对等位基因的杂合子都占


2/162对等位基因都杂合占4/16;同时,对4种表现型所占比例的来源也清晰,每列的基因型所占比例相加就是表现型的比例。最大的优点是:只要对此图解做到熟练掌握的程度,一些考查二对等位基因遗传的遗传题可以口算即可解答。

如例12010年北京高考题):决定小鼠毛色为黑(B/褐(b)色、有(s/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配,后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是

A  1/16     B  3/16    C  7/16    D  9/16

    1中,学生只要掌握所问黑色有白斑小鼠的显隐性关系即可发现,所问小鼠为BBssBbss类型所占比例,根据图一遗传图解的规律,即可口算出3/16的答案。此类型题目不管是选择题还是简答题,或者是问某种表现型子代中,某一种基因型个体所占比例都可口算即可得出答案,解答这一类基础类型题,掌握了图一的实质即可轻松应对。

2 第二层次知识的演变——二对相对性状的遗传特例

2.1 老师引导演变出特例1(隐性上位):二对等位基因位于两对同源染色体上,但由于其中某一对基因受另一隐性基因的影响,只要该隐性基因出现,就会掩盖另一对基因中显性基因的作用,表现出相应的隐性性状,F2代就会出现如下图二所示的比例:

F2        1AABB         1AAbb       1aaBB

    2AaBB          2Aabb       2aaBb

    2AABb                      1aabb

    4AaBb

表现型比例     9             3         4

图二                 


学生在掌握了图1的遗传原理后,很容易就会发现:F2的表现型之所以会发生变化,只是由于F2代的不同基因型在表现相应的性状时重新排列组合,所以比例发生了一点小小的变化而已,其实质还是两对等位基因控制下的性状遗传。

在此基础上,学生虽然不一定知晓原理,但他们会根据排列组合的原理,重新排布出一些比例关系,如:12:3:19:715:1等等,只要真正存在的,我就会一一解析给学生听其中的原理。

2.2学生演变出特例2(显性上位):二对等位基因位于两对同源染色体上,但由于其中某一显性基因掩盖了另一显性基因的表现,F2代就会出现如下图三所示的比例:

F2        1AABB         1aaBB        1aabb

    2AaBB          2aaBb

    2AABb                      

    4AaBb

1AAbb

2Aabb

表现型比例     12            3         1

图三                 


2.3 学生演变出特例3(互补效应):二对等位基因位于两对同源染色体上,但由于显性性状必须要两个显性基因同时存在才表现,所以,F2代就会出现如下图四的比例:

F2        1AABB         1AAbb      

    2AaBB          2Aabb      

    2AABb          1aaBB             

    4AaBb           2aaBb

1aabb

表现型比例     9             7

图四                 

             


2.4 学生演变出特例4(叠加效应):二对等位基因位于两对同源染色体上,但两对等位基因中只要有1个基因为显性基因,就会表现为显性。所以,F2代就会出现如下图五的比例:

F2        1AABB          1aabb

    2AaBB                

    2AABb                       

    4AaBb

1AAbb

2Aabb

    1aaBB            

2aaBb

表现型比例     15             1

图五                 


    在听老师解析后,学生对自己的猜想竟然被老师肯定感到兴奋和鼓舞,学习兴趣高昂。但学生毕竟只能在孟德尔遗传定律的的基础上进行简单重组,更复杂的情况他们不一定能够想象到,所以,老师可以在此基础上进行一定的引导,帮助学生演变出以下两种特例。

2.5 老师引导演变出特例5(抑制效应):二对等位基因位于两对同源染色体上,但两对等位基因中某一显性基因(抑制基因)对另一显性基因有抑制作用,只有抑制基因不存在时,另一显性基因的作用才能表现。所以,F2代就会出现如下图六的比例:

F2        1AABB          1aaBB

    2AaBB           2aaBb

    2AABb                      

    4AaBb         

1AAbb         

            2Aabb

1aabb

表现型比例     13            3

图六                 


2.6 老师引导演变出特例6(互作效应):二对等位基因位于两对同源染色体上,但两对等位基因中显性的A基因和B基因的产物相互作用出现新性状,隐性a基因和b基因互作产生亲代没有的新类型。所以,F2代就会出现如下图七的比例:

P    黄色圆粒      ×     绿色皱粒

        AABB                aabb

F1               新性状1  

                        AaBb

F2   1AABB        1AAbb        1aaBB        1aabb

       2AABb        2Aabb         2aaBb

       2AaBB        

       4AaBb

新性状1       黄色皱粒      绿色圆粒      新性状2

    9            3           3          1

图七


显然,图七中F2代虽然表现型比例也是9:3:3:1,但与图一中孟德尔假设的两对基因决定两对相对性状的情况大不同。

在学习遗传规律的过程中,如果不仅局限于学习孟德尔遗传定律的原有内容,在帮助学生掌握基本定律的基础上,带领学生对孟德尔遗传定律的扩展有所认识,这既丰富了学生对遗传学发展的认识,使学生不要误以为全部生物的遗传秘密都被孟德尔所发现的原理概况了,其实后人的研究空间还很大;同时,也使学生在认识遗传规律拓展的过程中,加深对孟德尔遗传定律的理解,了解基因间各种互作关系的影响,从而能够通过一种方法的灵活运用解决一类遗传应用问题,达到事半功倍的效果。

(宋玉蓉,19918月参加工作,年龄40,中学高级职称,泰州市教育局教研室教研员,

办公室电话:052386999856;手机:13182291381Emailsong627000@126.com)

参考文献:

[1]郭思乐.2001.教育走向生本.北京:人民教育出版社,115-117

[2].王亚馥 戴灼华.1999.遗传学. 北京:高等教育出版社,35-40

 

(编辑:xuliang0709)

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