余斌 刘礼艳
摘要:在一次江西省某重点中学公开日活动中,我听了一节高三关于遗传学复习的公开课。通过师生的交流,我发现学生并没有彻底弄清楚所讲内容,原因很简单,老师的传授不到位。因此,本文就“到位的板书和到位的比较是重难点突破的关键”进行了一些尝试和探究。
关键词:高中遗传学;到位板书;比较;突破
一、细胞核遗传、细胞质遗传和母性效应的比较
细胞核遗传和细胞质遗传最常用的方法是正交与反交法。若正交、反交子代表现型一致且与性别无关,则属于细胞核遗传且基因位于常染色体上。若正交、反交子代表现型不一致且与性别有关,则属于细胞核遗传且基因位于X染色体上;若正交、反交子代表现型不一致且皆与母本相同,则属于细胞质遗传。什么是母性效应呢?请看下面例题。
例题1母性效应是指子代某一性状的表现型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。具有相对性状的亲本作正反交时,F1总是表现出母本的性状是母系遗传(或细胞质遗传),也可能是母性效应。锥实螺是一种雌雄同体软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。现有纯合的右旋(其因型DD)和左旋(洇型dd)锥实螺若干,请选择一对亲本,通过两代交配,证明螺壳的旋转方向符合母性效应。(要求用遗传图解表示并加以简要说明)。
说明:F1代为左旋,F2代全为右旋,说明不是母系遗传并且F2无论是何种基因型,它的表现型均由F1代基因型决定即为母性效应。(正确答案)
说明:换了性状的早古亲本交配,F代为右旋,F2代全为右旋,尤其1dd右旋说明不是细胞核遗传。但是细胞质遗传和母性效应无法区别,显然这不是正确答案。但是通过两幅遗传图解的比较,学生便会一清二楚。
二、无籽西瓜果皮、种皮和胚(或子叶)的遗传问题
生问:课本无籽西瓜的育种过程中,母本染色体组为4N,父.本为2N,第一年结出的果实种子的种皮以及果皮都为4N,为什么不是细胞质遗传,而是细胞核遗传?
师答:也就是说,要分析种皮、果皮和子叶的遗传情况,必须结合三者的发育情况。种皮是由母本的珠被发育而来,果皮是由母本的子房壁发育而来,因此,果皮和种皮的基因型应与母本的基因型相同。科学证明,果皮和种皮的遗传仍受母本细胞核的遗传物质的控制。子叶是胚的一部分,胚是由受精卵发育而来,因此,子叶的基因型应与受精卵的基因型相同,受精卵的基因型又取决于雌、雄配子的基因型,所以胚(或子叶)的遗传很显然是细胞核遗传。下面的例题也许会让我们更清楚地认识果皮、种皮和胚(或子叶)的遗传问题。
例题2已知豌豆种皮灰色(G)对白色(g)为显性,子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性.现有GGYY和ggyy杂交得F1,F自交得F2.请回答:
(1)F2植物所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别是______和______
(2)若上述豌豆某代种皮颜色的分离比是3:1,则它的两种表现型出现的情况为
A.约3/4F1植株上结灰色种子,1/4F1植株上结白色种子
B.约3/4F2植株上结灰色种子,1/4F2植株上结白色种子
C.每一Fr植株上所结的种子,约3/4为灰色种子,1/4为白色种子
D.每一F2植株上所结的种子,约3/4为灰色种子,1/4为白色种子
分析1:先写到位的板书(或PPT)
结论:1.胚或子叶的基因型决定的性状当年表现;2.种皮的基因型决定的性状下一年表现;
3.種子颗粒结在上一年的母本植株上。
分析2:本例易弄错的是种皮和胚的发生与亲本基因的关系,特别是种皮和胚的生长、基因的表达分别在哪一年的植株上。例2(1)答案是F2植物所结种子种皮颜色的分离比3灰:1白,子叶颜色的分离比5黄:3绿。因为种皮是由珠被形成的,不进行减数分裂和受精作用,而进行有丝分裂和细胞生长,所以F1的种皮颜色同雌亲本、F种子长在雌亲本植株上;F2的种皮颜色同F雌亲本、F2的种子长在F雌亲本植株上;F3的种皮颜色同F2雌亲本、F3的种子长在F2雌亲本植株上.假设ggyy为母本,GGYY和ggyy杂交得FI,F为GgYy。分开分析,F1子叶和胚为Yy黄色,F1种皮为gg白色,由母本ggyy决定。换句话说,F种子中由基因决定的种皮颜色Gg要晚一些表现即到第二年吸水胀破原种皮长大后才能表现出来。F自交得F.F2植物所结种子为F的种子,即种皮颜色的分离比3灰:1白,而子叶的颜色要比种皮颜色多自交一次才能得到即为5黄:3绿或3/8YY、2/8Yy、3/8yy。例2(2)中,由于大田中植物所结种子种皮颜色总体为3:1,而3:1又是结在F2植株上的F3的种子,所以答案选B。上述的例2中是“假设ggyy为母本,GGYY和ggyy杂交”来展开分析的。若是“假设GGYY为母本,GGYY和ggyy杂交”来展开分析,则学生将一头雾水,搞不清楚。生物学高考中,学生容易混淆的重难点问题也不少,由此看来,到位的板书和比较是高三复习教学重难点突破的关键手段之一。
参考文献:
[1]刘祖洞,1991,遗传学(第2版),北京,高等教育出版社,228-230.
[2]邓崇生,2009,“图解植物果皮、种皮和胚形成的相关问题”科技活动,生物学教学,59-60.