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摘 要:在高中生物的学习中,遗传学占的比重很大,同时也是高考的重点内容。遗传学知识点比较繁杂且容易混淆,下面将围绕遗传学的相关问题展开讨论。主要介绍高中生物遗传学的发展历史、主要题型以及重点解题思路,希望为同学们的学习提供一定帮助。
关键词:高中生物;遗传学;解题思路
引言:遗传学是生物研究中比较复杂的内容之一,在高中生物的学习中,对其有初步的講解。遗传学内容的加入丰富了高中生物的课程内容,使得我们在学习的过程中能够更加贴近生活,但是对高中生而言,遗传知识的学习是非常困难的。为使高中生物的内容在生活中具有较强的应用效果,本文结合高中遗传学的内容展开了自主探究。
一、对遗传学发展史的大致介绍
高中生对遗传学的学习是从遗传学的诞生时期开始的。其中最著名的实验就是孟德尔杂交实验,在此实验的基础上提出了基因的分离、自由组合等定律,这是遗传学史上最重大的一次突破。当时的科研成果为如今的现代遗传学打下了坚实的基础。显微镜的出现,标志着人类进入微观研究时代,通过对受精作用、受精卵细胞的分析发现染色体的存在[1]。科学家利用果蝇实验将染色体的分离规律进行了验证和总结,伴性遗传的观点也被随之提出。
在高中学习和探究的过程中,最具代表性的实验还有肺炎双球菌、噬菌体感染等实验,这些实验证明DNA才是真正的遗传物质。这是遗传学发展史上的一大进步,该时期被称作微生物遗传时期。
二、高中生物遗传学问题的十大类型
通过对高中生物中遗传学学习内容的总结归纳,将遗传学的不同题型归纳为十大类型。对这些题型及其解题方法的具体介绍如下:
1、判断后代性状的显隐性。利用假设法对其进行推导,假设某一性状为显性。
2、对杂交组合进行分析。若符合相应的遗传学概念则假设成立。反之需要继续假设进行分析。
3、对纯合子、杂合子进行判定。进行判定的方法有两种:进行测交和自交。后代表现型只出现一种,就为纯合子,反之为杂合子。拿动物进行实验时通常选择测交,植物实验用自交则比较简单。
4、对分离定律、自由组合定律的验证和分析。选择的方法有自交、测交和鉴定配子种类等;利用自由交配的相关定理进行计算。计算结果中有一方的概率是1则说明是自交,反之则是自由交配。
5、对特殊遗传现象的分析。这一分析过程中出现的现象可能有:不完全显性、复等位基因以及胚胎致死等。
6、对遗传图的书写进行相应的考察。这一过程中使用的字母必须符合教材规范,不能随意更改。
7、对常染色体、X染色体的遗传性状进行分析。常染色体的遗传在性别上没有区分,X染色体遗传通常表现为伴性遗传,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、对乘法定理的考察。通过分离定律对单一性状进行分析,然后利用该原理进行相应的组合。
9、对减数分裂的考察。我们在解题时,会遇到染色体数目异常的情况,这时需要对减数分裂的每一步进行仔细分析,就能找到多个染色体的分裂阶段。
10、对遗传图谱的分析和推导。该过程会参照这一口诀:隐性遗传首先看女性是否患病,若女性患病男性正常,则说明不是伴性遗传[2]。显性遗传需要对男性患病情况进行统计,男性患病女性正常表明遗传过程也不是X染色体遗传。
三、常见题型的解题思路和技巧
(一)灵活运用遗传概率计算相应问题
在概率计算中通常会用到两个定理,即加法定理和乘法定理。在解决概率计算类题型时主要分为两个步骤:首先我们需要弄清楚子二代的性状表现、基因型和比例,等位基因可用大小写字母表示,如Aa、Bb等。其次将每对基因进行单独分析,将结果进行加乘得出最终结论。例如某两种豌豆的基因型分别是AABB和aabb,试分析子二代出现杂合子的概率。此时第一代的组合方式则为AaBb,让其进行自交我们可以得到AA、BB、aa、bb四种纯合子组合类型,该类的组成在后代基因组合中各占有一半比例。
(二)伴性遗传技巧运用
伴性遗传的研究中,主要考察我们对口诀掌握的熟练程度,以及对各种遗传概念的区分。在题目分析中,首先要确定遗传性状的显隐性,可以利用相应的伴性遗传口诀对其精准判断,再确定是否为伴X、伴Y遗传。其中后代女患为常隐,生女正常为常显,伴X的表现则是母患子必患,父患女必患。该种方法在分析红绿色盲、佝偻病、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体隐形遗传,试分析其杂合子父母产生后代患白化病的概率。通过口诀分析我们可以得出,若父母的性状表现为常隐,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染色体上,后代男孩患病几率为1/2,女孩不会出现患病情况。
(三)正反推法的使用
正推法是指基因型已经事先知道,将遗传图解按照从前到后的顺序正确书写出来就能解决相应题目。例如父母生的第一个儿子患有白化病,该家族白化病是由隐形基因控制的,试分析再生一胎的患病概率。在此题目中可以看到父母的表现型正常,因此其基因组合为Bb和Bb,利用自由组合定律对后代基因组合进行分析,可知bb出现的概率是1/4。二胎男孩女孩出现的概率为1/2,因此生第二个儿子的患病概率为1/8。
逆推法与正推法相反,是已知子代的表现型,对父母的基因组合进行推导,过程与正推法大致相似,主要分以下几步:对显隐性关系进行准确判定。将隐性基因确定下来,显性基因分情况进行假设,将后代表现型的比例确定出来,最后带入到题目中对亲代的基因组合进行求解[4]。
(四)棋盘法
该方法是高中生物中常用到的一种解题方法,用于判断杂交后代基因、计算表现型概率。例如两对杂合子:BbCc和BbCc,每对杂合子进行两两配对,可以分成下列基因型:BC、Bc、bC、bc。画出表格分别将这四种基因型作为表格的纵向和横向,然后组合成新的后代基因,下表就是棋盘法配对出的基因型:
该方法能够有顺序的罗列出后代基因,不会有遗漏现象。但该方法只能针对基因型较少的杂合子,若杂合子显隐性基因有四对或者八对,棋盘法就需要画8*8的表格,过程繁琐且容易出错。
四、结束语
笔者从高中学习的角度和知识构架对生物遗传学做出了总结,对其发展历史、主要遗传学问题的题型和解题方法进行详细论述,希望对我们高中生的学习有所帮助。本文是对高中生物课程中遗传学内容的基本介绍,若想对遗传学研究进行进一步的提高,还需在以后的学习过程中进行深入探究和学习。
参考文献
[1]上官士栋.高中生物学遗传规律内容的教学模型建构[J].生物学教学,2014,(12):26-28.
[2]孙洪杰.高中生物遗传题解题思路与方法[J].新课程·中旬,2016,(3):494-495.
[3]王娜.高考生物遗传题解题策略[J].考试周刊,2016,(30):2-3.