探索遗传规律，解决遗传问题.docx

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探索遗传规律，解决遗传问题遗传规律部分是学生复习的难点，也是学习、理解和掌握遗传病遗传类型的基础。考试大纲对此部分知识要求掌握的程度为Ⅱ级，即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。课程标准中对遗传的基本规律具体内容标准是：分析孟德尔遗传实验的科学方法，阐明基因的分离定律和自由组合定律，举例说明基因与性状的关系。同时要培养学生的理性思维，体现在归纳与总结，演绎与推理，了解遗传和变异规律在生产生活中的应用；要求学生能用文字、图表或数学形式等多种表达形式准确描述相应的问题和内容，做出合理的判断或得出正确的结论。因此，笔者根据一线教学的经历，提供一些试题分析方法，以期为教师教学和学生学习提供绵薄之力。一、与两对及两对以上相对性状杂交有关的计算（一）试题分析关于两对及两对以上相对性状杂交求子代基因型或表现型的计算题，基本算法是将每一对的结果算出来，再将每一对的结果相乘。例1.基因型为AaBBCcDd的个体产生的配子基因型有几种？自交子代的性状类型有几种？答案：8种8种 【解析】（1）在孟德尔研究两对相对性状时，经分析结果发现单独观察每一对相对性状，依然遵循分离定律。所以我们就可以把两对及两对以上的相对性状变换成一对相对性状的研究，按照乘法原理将每一对结果相乘。这样，Aa产生两种类型的配子，BB产生一种类型的配子，Cc和Dd也分别产生两种类型的配子，所以，AaBBCcDd产生的配子类型为2×1×2×2=8种。（2）自交产生子代性状类型也可以用同样的方法，先算出Aa自交产生两种类型子代，BB产生一种类型子代，Cc和Dd自交也均产生两种性状类型子代，所以AaBBCcDd自交产生子代性状类型为2×1×2×2=8种。（二）高考考查聚焦考向1：遗传规律的基础题型辨析。2014年海南卷第25题考查一对遗传因子控制性状的显隐性的判断方法，属于考查基础知识的题型。2019年全国Ⅱ卷第5题中考查一对相对性状的杂交实验关于分离定律的内容，在基础知识方面考查植物自交出现性状分离的原因，在应用方面通过亲本遗传因子组成判断杂交结果。考向2：遗传规律的推断题型辨析。将一对相对性状杂交实验相关内容进行拓展，引用复等位基因解决实验中的杂交问题，通过杂交实验结果判断复等位基因间的显隐性关系。通过所学分离定律相关知识进行稍微复杂的应用，考查学生的学以致用，灵活思考能力。考向3：遗传规律的基因工程应用。将基因工程和遗传规律的考查结合在一起，判断外源基因整合到宿主染色体上的类型。外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。二、与9∶3∶3∶1性状分离比有关的计算（一）试题分析 遗传定律里关于9∶3∶3∶1分离比的应用是比较多的，许多学生在这一问题上始终找不到最好的解题方法。笔者觉得，首先应该知道9∶3∶3∶1的分离比是两对或者跟两对相关的等位基因决定生物性状（我们以两对等位基因为例子），而且这两对等位基因的遗传不相互干扰。产生9∶3∶3∶1的亲本基因型是双杂合的，用字母可表示为YyRr。其次，学生应该掌握这个9∶3∶3∶1中9代表双显个体在自交子代中的份数，基因型为Y_R_；3代表单显个体在自交子代中的份数，基因型为yyR_或Y__rr；1代表双隐个体在自交子代中的份数，基因型为yyrr。在实际做题中，往往还会遇到一些9∶3∶3∶1的变形，例如，9∶6∶1，12∶3∶1，9∶4∶3或9∶3∶4，这些是将9∶3∶3∶1中不同的项进行相加的结果，例如，单显是一种性状，那么性状分离比就是9∶（3+3）∶1=9∶6∶1，学生应该多加训练，做到灵活运用，这是解题的关键。掌握了这些基础知识，关于9∶3∶3∶1的题型解答起来就比较容易了。下面我们通过几道例题进行解析。例2.（2010年北京高考理综）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.1/16B.3/16C.7/16D.9/16答案：B【解析】由题干可知亲本基因型为BbSs×BbSs，则子代性状分离比应为9∶3∶3∶1，其中黑色有白斑基因型为B_ss是单显个体中的一种，应该有3份，所以占整个子代个体的3/16，故选B。例3.燕麦颖色受两对基因控制。用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12∶3∶1。已知黑颖（基因B）和黄颖（基因Y）为显性，只要基因B存在，植株就表现为黑颖。则两亲本的基因型为（）。A.bbYY×BByyB.BBYY×bbyyC.bbYy×BbyyD.BbYy×bbyy答案：A 【解析】从题干直接获得的信息黑颖：黄颖：白颖=12∶3∶1，一方面可知是9∶3∶3∶1的变形，其中的12应该是双显个体和单显个体的一种之和（9+3=12），所以F1的基因型肯定是BbYy，亲本基因型应该是bbYY×BByy或BBYY×bbyy。另一方面可知其中的黄颖是单显个体，而亲本又是纯种的黄颖个体，所以综合上述两方面分析，亲本的基因型为bbYY×BByy，故选A。（二）高考考查聚焦考向1：两对基因在染色体上位置的判定。2018年全国Ⅲ卷第31题中利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及四对相对性状，通过实验结果考查两对基因间的显隐性关系，同时利用杂交数据是否符合判断两对基因在染色体上的位置关系。考向2：自由组合定律的实质与细胞学基础的考查。将自由组合定律的实质与减数分裂过程事件相结合，考查自由组合定律的内容和自由组合发生的时期。考向3：灵活运用自由组合分离比9∶3∶3∶1相关的转换。2016年全国丙卷第6题红花∶白花≈9∶7，可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制，即两对等位基因位于两对同源染色体上。通过对实验结果数据的运算处理，建立与9∶3∶3∶1的联系，从而通过自由组合解决问题。通过基因间的互作关系，根据相应实例，考查对自由组合结果的应用，在高考考查中常见于色素积累、花朵颜色深浅、果实重量等题型。三、教学策略与建议遗传计算类问题，由于涉及数学中的概率计算等知识，使学生在听课和做题中遇到很多困难，而且学生也比较难分清楚到底是知识方面的问题，还是理解应用方面的问题。因此在实际教学过程中，教师需要备好课，备好学情，站在学生的角度思考和处理问题。 （1）加强基础概念教学，吃透、厘清概念的内涵是理解遗传规律的基础。将分离定律和自由组合定律的概念记忆和对比结合起来，使二者产生密切的关联。在学习孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验的知识时，要强调孟德尔提出的假说，掌握假说的两个核心内容——生物体的性状都是由遗传因子决定的，控制相对性状的遗传因子在生物体细胞中是成对存在的，而在形成配子时，成对（控制相同性状）的遗传因子彼此分离，不成对（控制不同性状）的遗传因子自由组合。为了便于学生对分离定律和自由组合定律的理解，通过实验模拟将抽象的过程演变得更具体，以两种颜色或不同标号的乒乓球代替遗传因子，用不同的小桶代替雌雄生殖器官，让全班学生进行抓取实验。通过模拟实验的结果呈现，学生对知识的理解更深刻。（2）在理解概念的基础上，引入试题的训练，明确考查目标和方向，设定试题的难度梯度，培养学生的综合分析应用能力，把对知识的记忆考查升级为综合应用考查。学生在学习过程中经常遇到知识和应用脱节的情况，可以记忆和理解知识，但是不会分析试题的考查方向，遇到综合性的题目更是无从下手。在遗传试题的选取上，教师要好好备课，选择的试题要有针对性、基础性、应用性、梯度性、典型性，要让学生深切体会到知识和试题的联系，基础的考查能做对，复杂的考查都会做。告诫学生先弄懂基础计算，在掌握基础计算方法的情况下再做复杂题目，要重视分析，拆分难题中涉及的基础计算方法，然后按步骤一步步推理。（3）摸索遗传知识考查规律，总结经验，提升教学效果。让学生从会做一道题提升为会做一类题，从会做一类题提升为会做多类题。从考查学生的应用性能力提升到考查学生的创新性能力，教师在教学过程中重视教学片段的重现，帮助学生加深印象。例如，教师可以通过制作微课视频，让学生不断学习。下面以“孟德尔两对相对性状杂交实验计算方法”微课教学案例为例。（一）解题思路将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。如AaBb×Aabb可分解为两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。（二）根据亲本的基因型推测子代的基因型、表现型及比例——正推型1.配子类型及概率计算 例1.求AaBbCc产生配子的种类，以及配子中ABC的概率。①产生配子的种类：AaBbCc2×2×2=8种。②配子中ABC的概率：AaBbCc1/2A×1/2B×1/2C=1/8。2.子代基因型种类及概率计算求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。例2.AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。①先分解成三个分离定律：Aa×Aa→后代有3种基因型（1/4AA1/2Aa1/4aa）Bb×BB→后代有2种基因型（1/2BB1/2Bb）Cc×Cc→后代有3种基因型（1/4CC1/2Cc1/4cc）所以，后代中的基因型种类为3×2×3=18种。②后代中AaBBcc的概率为：1/2×1/2×1/4=1/16。（三）根据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型——逆推型例3.豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂交后的F1表现型如图1所示。请写出亲代的表现型和基因型。 图1两亲本豌豆杂交后的F1表现型①粒型和粒色分开考虑：圆粒：皱粒=3∶1；黄色：绿色=1∶1。②进行逆推：3∶1→亲本为Rr×Rr；1∶1→亲本为Yy×yy。③亲本基因型为YyRr×yyRr，表现型为黄色圆粒×绿色圆粒。（四）练习题1.基因型为AaBbCc×AabbCc杂交，下列关于杂交后代的推测，正确的是（）。A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/162.某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（C）对白色（c）为显性，这两对基因的分离和组合互不干扰。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1，则“个体X”的基因型为（）。 A.BbCCB.BbCcC.bbCcD.Bbcc答案：1.D2.C四、结语教师要转变教学理念，深入研究新高考评价体系、新课程标准等相关文件，落实“立德树人、服务选材、引导教学”的高考核心要求，将培养学生的生物学核心素养放在首位，鼓励、支持学生去探索实践、提出问题、积极讨论。此外，教师要耐心引导、组织、互动，形成师生间融洽、自由的学习局面，提升学生学习的兴趣，进一步提高学生的思考能力，满足国家选拔人才的需要。