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摘 要:在高中生物的學(xué)習(xí)中,遺傳學(xué)占的比重很大,同時也是高考的重點內(nèi)容。遺傳學(xué)知識點比較繁雜且容易混淆,下面將圍繞遺傳學(xué)的相關(guān)問題展開討論。主要介紹高中生物遺傳學(xué)的發(fā)展歷史、主要題型以及重點解題思路,希望為同學(xué)們的學(xué)習(xí)提供一定幫助。
關(guān)鍵詞:高中生物;遺傳學(xué);解題思路
引言:遺傳學(xué)是生物研究中比較復(fù)雜的內(nèi)容之一,在高中生物的學(xué)習(xí)中,對其有初步的講解。遺傳學(xué)內(nèi)容的加入豐富了高中生物的課程內(nèi)容,使得我們在學(xué)習(xí)的過程中能夠更加貼近生活,但是對高中生而言,遺傳知識的學(xué)習(xí)是非常困難的。為使高中生物的內(nèi)容在生活中具有較強的應(yīng)用效果,本文結(jié)合高中遺傳學(xué)的內(nèi)容展開了自主探究。
一、對遺傳學(xué)發(fā)展史的大致介紹
高中生對遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)是從遺傳學(xué)的誕生時期開始的。其中最著名的實驗就是孟德爾雜交實驗,在此實驗的基礎(chǔ)上提出了基因的分離、自由組合等定律,這是遺傳學(xué)史上最重大的一次突破。當(dāng)時的科研成果為如今的現(xiàn)代遺傳學(xué)打下了堅實的基礎(chǔ)。顯微鏡的出現(xiàn),標志著人類進入微觀研究時代,通過對受精作用、受精卵細胞的分析發(fā)現(xiàn)染色體的存在[1]??茖W(xué)家利用果蠅實驗將染色體的分離規(guī)律進行了驗證和總結(jié),伴性遺傳的觀點也被隨之提出。
在高中學(xué)習(xí)和探究的過程中,最具代表性的實驗還有肺炎雙球菌、噬菌體感染等實驗,這些實驗證明DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。這是遺傳學(xué)發(fā)展史上的一大進步,該時期被稱作微生物遺傳時期。
二、高中生物遺傳學(xué)問題的十大類型
通過對高中生物中遺傳學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)歸納,將遺傳學(xué)的不同題型歸納為十大類型。對這些題型及其解題方法的具體介紹如下:
1、判斷后代性狀的顯隱性。利用假設(shè)法對其進行推導(dǎo),假設(shè)某一性狀為顯性。
2、對雜交組合進行分析。若符合相應(yīng)的遺傳學(xué)概念則假設(shè)成立。反之需要繼續(xù)假設(shè)進行分析。
3、對純合子、雜合子進行判定。進行判定的方法有兩種:進行測交和自交。后代表現(xiàn)型只出現(xiàn)一種,就為純合子,反之為雜合子。拿動物進行實驗時通常選擇測交,植物實驗用自交則比較簡單。
4、對分離定律、自由組合定律的驗證和分析。選擇的方法有自交、測交和鑒定配子種類等;利用自由交配的相關(guān)定理進行計算。計算結(jié)果中有一方的概率是1則說明是自交,反之則是自由交配。
5、對特殊遺傳現(xiàn)象的分析。這一分析過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象可能有:不完全顯性、復(fù)等位基因以及胚胎致死等。
6、對遺傳圖的書寫進行相應(yīng)的考察。這一過程中使用的字母必須符合教材規(guī)范,不能隨意更改。
7、對常染色體、X染色體的遺傳性狀進行分析。常染色體的遺傳在性別上沒有區(qū)分,X染色體遺傳通常表現(xiàn)為伴性遺傳,女患病其上一代和下一代的男性也患病,男患病上下代的女性都患病。
8、對乘法定理的考察。通過分離定律對單一性狀進行分析,然后利用該原理進行相應(yīng)的組合。
9、對減數(shù)分裂的考察。我們在解題時,會遇到染色體數(shù)目異常的情況,這時需要對減數(shù)分裂的每一步進行仔細分析,就能找到多個染色體的分裂階段。
10、對遺傳圖譜的分析和推導(dǎo)。該過程會參照這一口訣:隱性遺傳首先看女性是否患病,若女性患病男性正常,則說明不是伴性遺傳[2]。顯性遺傳需要對男性患病情況進行統(tǒng)計,男性患病女性正常表明遺傳過程也不是X染色體遺傳。
三、常見題型的解題思路和技巧
(一)靈活運用遺傳概率計算相應(yīng)問題
在概率計算中通常會用到兩個定理,即加法定理和乘法定理。在解決概率計算類題型時主要分為兩個步驟:首先我們需要弄清楚子二代的性狀表現(xiàn)、基因型和比例,等位基因可用大小寫字母表示,如Aa、Bb等。其次將每對基因進行單獨分析,將結(jié)果進行加乘得出最終結(jié)論。例如某兩種豌豆的基因型分別是AABB和aabb,試分析子二代出現(xiàn)雜合子的概率。此時第一代的組合方式則為AaBb,讓其進行自交我們可以得到AA、BB、aa、bb四種純合子組合類型,該類的組成在后代基因組合中各占有一半比例。
(二)伴性遺傳技巧運用
伴性遺傳的研究中,主要考察我們對口訣掌握的熟練程度,以及對各種遺傳概念的區(qū)分。在題目分析中,首先要確定遺傳性狀的顯隱性,可以利用相應(yīng)的伴性遺傳口訣對其精準判斷,再確定是否為伴X、伴Y遺傳。其中后代女患為常隱,生女正常為常顯,伴X的表現(xiàn)則是母患子必患,父患女必患。該種方法在分析紅綠色盲、佝僂病、白化病上具有很好的使用效果。例如某白化病患者是常染色體隱形遺傳,試分析其雜合子父母產(chǎn)生后代患白化病的概率。通過口訣分析我們可以得出,若父母的性狀表現(xiàn)為常隱,后代男女患病的概率各占1/4。若父母的白化病基因位于X染色體上,后代男孩患病幾率為1/2,女孩不會出現(xiàn)患病情況。
(三)正反推法的使用
正推法是指基因型已經(jīng)事先知道,將遺傳圖解按照從前到后的順序正確書寫出來就能解決相應(yīng)題目。例如父母生的第一個兒子患有白化病,該家族白化病是由隱形基因控制的,試分析再生一胎的患病概率。在此題目中可以看到父母的表現(xiàn)型正常,因此其基因組合為Bb和Bb,利用自由組合定律對后代基因組合進行分析,可知bb出現(xiàn)的概率是1/4。二胎男孩女孩出現(xiàn)的概率為1/2,因此生第二個兒子的患病概率為1/8。
逆推法與正推法相反,是已知子代的表現(xiàn)型,對父母的基因組合進行推導(dǎo),過程與正推法大致相似,主要分以下幾步:對顯隱性關(guān)系進行準確判定。將隱性基因確定下來,顯性基因分情況進行假設(shè),將后代表現(xiàn)型的比例確定出來,最后帶入到題目中對親代的基因組合進行求解[4]。
(四)棋盤法
該方法是高中生物中常用到的一種解題方法,用于判斷雜交后代基因、計算表現(xiàn)型概率。例如兩對雜合子:BbCc和BbCc,每對雜合子進行兩兩配對,可以分成下列基因型:BC、Bc、bC、bc。畫出表格分別將這四種基因型作為表格的縱向和橫向,然后組合成新的后代基因,下表就是棋盤法配對出的基因型:
該方法能夠有順序的羅列出后代基因,不會有遺漏現(xiàn)象。但該方法只能針對基因型較少的雜合子,若雜合子顯隱性基因有四對或者八對,棋盤法就需要畫8*8的表格,過程繁瑣且容易出錯。
四、結(jié)束語
筆者從高中學(xué)習(xí)的角度和知識構(gòu)架對生物遺傳學(xué)做出了總結(jié),對其發(fā)展歷史、主要遺傳學(xué)問題的題型和解題方法進行詳細論述,希望對我們高中生的學(xué)習(xí)有所幫助。本文是對高中生物課程中遺傳學(xué)內(nèi)容的基本介紹,若想對遺傳學(xué)研究進行進一步的提高,還需在以后的學(xué)習(xí)過程中進行深入探究和學(xué)習(xí)。
參考文獻
[1]上官士棟.高中生物學(xué)遺傳規(guī)律內(nèi)容的教學(xué)模型建構(gòu)[J].生物學(xué)教學(xué),2014,(12):26-28.
[2]孫洪杰.高中生物遺傳題解題思路與方法[J].新課程·中旬,2016,(3):494-495.
[3]王娜.高考生物遺傳題解題策略[J].考試周刊,2016,(30):2-3.