高中生物遺傳學題目的解題方法指導(dǎo)

金 娟

(江蘇省興化市楚水實驗學校,江蘇 興化 225775)

遺傳學是高中生物知識體系的重要組成部分,相應(yīng)的題型也是高考生物試卷的熱點與難點所在,對學生的邏輯思維能力以及遺傳學知識掌握情況具有較高要求,加強專門解題方法傳授與指導(dǎo)意義重大.

1 高中生物遺傳學題目的基本考查內(nèi)容

1.1 細胞分裂方面知識

關(guān)于減數(shù)分裂等有關(guān)細胞分裂方面的考查內(nèi)容比較多,部分遺傳學題目中還會包含一些圖表知識,它們主要考查高中生的自我判斷能力與識圖能力,要求他們在對生物問題進行分析及求解過程中可以對所學生物學科知識進行綜合運用[1].比如,原核生物或細胞質(zhì)遺傳不滿足孟德爾遺傳規(guī)律,主要涉及到減數(shù)分裂的具體實施過程以及其中包含的方式、行為及周期等實際情況.此外,還有一些遺傳學題目主要是考查高中生對無絲分裂或有絲分裂方面知識的掌握及運用能力,如要求高中生可以結(jié)合題目給定的圖來對問題進行求解,并且需要明確基因位置與染色體之間相關(guān)性、減數(shù)分裂的基本流程等方面知識進行掌握.

1.2 正交與反交的知識

在生物遺傳學題目當中,部分題目中已經(jīng)在題干條件當中給出了反交與正交方面的實驗知識,之后結(jié)合實驗結(jié)果來對有關(guān)題目進行分析.這種類型的遺傳學題目主要考查的是學生判定各種相對性狀遺傳方式等方面知識,是需要學生正確判斷正交與反交部分知識掌握牢固程度的一種類型題.

1.3 基因控制性狀知識

基因控制生物的性狀是遺傳學領(lǐng)域中非常關(guān)鍵的知識點,在該類生物問題求解中,要重點對雜合體和純合體、等位基因和相對性狀、表現(xiàn)型和基因型的關(guān)系[2].通過指導(dǎo)高中生對生物基因本身的遺傳模式以及基因控制生物性狀的結(jié)果進行了解,讓他們可以總結(jié)相關(guān)問題中給定的各種解題條件及信息的時候,可以對不同性狀、基因彼此之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系進行有效的梳理與總結(jié),在此基礎(chǔ)上,結(jié)合題干給定的已知條件即可對相應(yīng)的基因類型進行有效判斷與推導(dǎo).

2 高中生物遺傳學題目的解題思路及方法

2.1 強化基礎(chǔ)知識學習,夯實解題能力發(fā)展基礎(chǔ)

同其他各種類型生物題的求解一樣,遺傳學題目求解中也需要首先鞏固學生所學的生物學理論知識,讓他們在求解生物遺傳學題目中可以靈活調(diào)用相關(guān)的生物學科知識來快速分析問題,避免因為遺傳學方面理論知識掌握不牢固而直接影響了問題分析,否則必然會直接影響他們的順利解題.因此,在指導(dǎo)學生解決遺傳學題目期間,要有計劃地將遺傳學方面的專項理論知識循序漸進地傳授給他們,讓他們可以在分析及求解遺傳學題目期間可以做到有據(jù)可依.

例如,在指導(dǎo)高中生學習遺傳現(xiàn)象及其本質(zhì)等方面生物理論知識過程中,為了鞏固學生該部分所學理論知識,可以借助實驗探究的方式,指導(dǎo)高中生通過親身動手操作與體驗的方式來對其中包含的生物學理論知識進行高效理解.比如,在學習“孟德爾遺傳實驗”部分課程知識中,可以將生物理論知識同具體的遺傳學實驗現(xiàn)象進行有效整合,確保可以借助指導(dǎo)高中生親身動手操作的方式來對其中包含的生物實驗過程進行體驗,以此來幫助他們對基因遺傳定律等方面生物理論知識進行學習.如可以巧用配子融合實驗來使高中生在排列組合與分離實驗中仔細地觀察其中包含的基本生物基本運動規(guī)律,配合具體的配子融合實驗過程呈現(xiàn),保證可以使他們借助實驗的實踐操作特征來深刻理解其中包含的遺傳學理論知識. 此外,在指導(dǎo)高中生了解及掌握遺傳定律部分的生物知識中,可以指導(dǎo)學生在上課的時候根據(jù)自身的理解情況來詳細地做筆記,將其中所涉及到的各種類型的解題技巧、方法以及注意事項等方面知識進行有效歸納及總結(jié),保障可以夯實高中生遺傳學理論知識基礎(chǔ).

2.2 歸納題目基本特征,深刻理解生物知識

為了幫助高中生順利突破這部分生物知識點學習難關(guān),快速確定遺傳學題目求解的思路及關(guān)鍵突破點,不僅要鞏固學生遺傳學方面的理論生物知識基礎(chǔ),同樣要幫助他們對遺傳學題目的具體類型、求解思路與方法等相關(guān)知識進行認真歸納與整合,這樣不僅便于他們深刻理解這些知識,同時也可以更好地針對不同類型的生物遺傳學題目,選擇恰當方法與知識來快速求解問題[3].

例如,在指導(dǎo)高中生利用遺傳規(guī)律等方面的知識來進行遺傳學題目求解中,需要結(jié)合一些典型的例題來幫助學生對這些方面的知識形成認知,尤其是可以將常見的一些具體類型的遺傳學題目,將其求解的思路、方法與要點等針對性講授給學生,使他們可以充分利用這些方面的知識來靈活地剖析及求解問題.比如,針對伴性遺傳題目、遺傳概率題目等這些不同類型的題目都可以對相應(yīng)的解題方法以及思路等進行認真學習,將相關(guān)方面的求解思路及具體步驟傳授給學生,這些都是他們在后續(xù)遺傳學題目中不可或缺的基本學科知識,也是順利解決遺傳學問題的重要保障.以基因分離定律這種類型為例,可以指導(dǎo)高中生靈活運用自由組合定律來分析問題,具體就是將整個自由組合問題相應(yīng)地劃分成不同的分離定律問題,之后再相應(yīng)地利用分離定律部分的知識進一步對問題進行剖析,最終可以采用不同的粉綠定律問題求解思路來對整個分析及求解所得到的結(jié)果進行有效結(jié)合.

2.3 基于正逆推測分析,確保問題分析的有效性

在對基因型進行預(yù)測中,正逆推法無疑是最為常用且非常有效的分析方法,下面對二者在遺傳學題目分析中的具體應(yīng)用進行分析:

(1)正推法.該分析法主要是在題目中已經(jīng)明確給出了基因型或表現(xiàn)型的情況下,借助正推法可以對基因型或表現(xiàn)型進行快速推導(dǎo)及求解.只需要要求學生結(jié)合題目中給定的條件來繪制遺傳圖(棋盤法、分支法等等)來對問題進行求解即可.

例題1現(xiàn)在有一對年輕的小夫妻,已知二人都有正常的表現(xiàn)型.二人誕下的第一個孩男孩確診為白化病(隱性基因決定),試求這對夫妻再生一個白化病男孩的概率是多少?

解析本道遺傳學的題干條件中已經(jīng)給出了這對夫妻誕下的第一個男孩患有白化病,這反映出他們夫妻二人必然為隱性白化病基因的攜帶者.這樣可以采用正推法來對二人誕下孩子出現(xiàn)白化病的情況進行剖析,即假定致病基因是a,那么可以推斷出夫妻二人的基因型必然都是Aa,這樣就可以直接運用遺傳學規(guī)律來確定二人遺傳后代的相應(yīng)基因型如下:Aa×Aa→AA∶Aa∶aa=1∶2∶1.其中aa是白化病確診的基因型,這樣可以借助正面推導(dǎo)的方式來對二人再生一個孩子確診有白化病的概率是1/4,而又由于二者誕生孩子為男孩的概率是1/2,所以可以確定本道題的正確答案是:1/4×1/2=1/8.

(2)逆推法.在遺傳學題目中如果已經(jīng)明確給出了后代的表現(xiàn)型或基因型,那么需要對親代表現(xiàn)型或基因型進行反推求解,那么這時候就需要運用逆推法來對問題進行分析.逆推法在分析問題中的具體實施步驟如下:首先,可以結(jié)合題干給出的已知條件來判斷相關(guān)表現(xiàn)型或基因型的隱性關(guān)系或者顯性關(guān)系情況;然后,結(jié)合隱性表現(xiàn)型對應(yīng)的個體基因型來對其是否是“隱性純合型”進行確定,但是這時候卻無法確定線性表現(xiàn)型所對應(yīng)的基因型.因為一種可以表現(xiàn)成顯性基因的情況,而另一種則不確定.在此基礎(chǔ)上,可以進一步結(jié)合后代表現(xiàn)型所對應(yīng)的分離比來反推出親代上面帶有的基因型;最后可以結(jié)合求解分析的結(jié)果來反代入題目中的有關(guān)條件中來進行論證即可.

例題2豌豆有開紅花、白花等多種花色的特性,并且已知紅花對白花表現(xiàn)為顯性性狀.下面將下面各組中的親代樣本雜交之后,可以在形成的后代當中構(gòu)成不同基因型但是卻具有相同表現(xiàn)型的親本組合是( ).

A.純合紅花品種+純合白花品種

B.親代均為純合紅花品種

C.雜合紅花+純合白花

D.純合紅花+雜合紅花

解析通過對題干信息進行認真分析,可以發(fā)現(xiàn)后代群體中構(gòu)成不同的基因型,但是卻具有相同的表現(xiàn)型,所以可以優(yōu)先對選項D進行考慮.雜合紅花品種對應(yīng)的是Aa基因型,純合紅花品種對應(yīng)的是AA基因型,這就使得Aa可以在遺傳的時候給出A與a這2個配子,而A基因型僅能夠給出A這一種配子.在子代當中發(fā)生了存在AA與Aa這兩種基因型的后代個體,并且表現(xiàn)型都相應(yīng)地呈現(xiàn)為紅花品種.由此可知,選項D給出的條件及信息恰好滿足上述題干條件與要求,大大提高了問題分析實效性.

2.4 注重開展專項訓(xùn)練,提高遺傳題目求解能力

在指導(dǎo)學生學習某種遺傳學題目求解方法之后,可以有意識地設(shè)計一些具有代表性的類型題來讓他們進行認真思考和求解訓(xùn)練,借助這種解題訓(xùn)練實踐活動來持續(xù)性促進他們求解遺傳學題目的能力,如圖解法以及遺傳特征與規(guī)律等的合理運用都可以成為促進學生求解能力發(fā)展的重要保障.

例題3某一個養(yǎng)兔場要從飼養(yǎng)場選擇種兔進行配種.已知兔子包括白色與黑色,其中兩種毛色是一對相對性狀.現(xiàn)在選出了A～D四只兔子,其中A、B是雌兔,而C、D則是公兔子.其中A、B和C均為黑色,而D兔則是白色.兔A與兔D進行交配之后要所形成子代都是黑色毛色.而B、C結(jié)合后所得到后代包含有黑色與白色兩種毛色.試回答如下問題:①試利用X、x來對兔子毛色性狀關(guān)系進行表示;②請用X、x對兔子毛色基因型進行表示.

解析本道題給出了比較多的題干信息,還涉及到幾道小問題,為了可以高效確定解題突破口及思路,可以繪制圖1所示的遺傳圖譜來簡化整個問題分析過程.對照圖1,可以快速求解問題①和②.

圖1 兔子毛色基因遺傳譜圖