2025年高考生物遺傳題解題技巧
來源:網絡整理 2024-11-19 19:08:46
遺傳,作為一種普遍生命現象;遺傳學,作為生物學科重要組成部分,在生物學科學習和歷年高考中都占有舉足輕重的地位!對于一個高二初學遺傳學基本定律及應用的學生,充滿著無限好奇和求知欲,但不可否認,其難度是顯而易見的。作為從事生物學科教學十余年的教師,我一直在尋求一種適合于學生,特別是我們這種農村中學生的認知能力和認知水平的遺傳學解題方法。大文豪韓愈告訴我們為師者的職責:"傳道,授業,解惑。"顯然,"傳道",最為首要,"道",即:道理,方法,門道。如果為人師者不能把道理、理論、方法,用學生易于接受的方式讓學生明白和掌握,那么,學生就談不上應用以解決實際問題了,"惑",就是必然的了。如果讓學生掌握遺傳解題基本方法和步驟,那么,學生就可以按部就班,按圖索驥,減少失誤,成功解題了。所以,我在這里說說與遺傳相關的概率教學及遺傳解題步驟和方法,望各位專家同仁指教,不勝感激。
一:首先談談概率的加法和乘法原理的教學。這兩原理對于遺傳解題,是基礎,也至關重要。我以為,這可以結合教材中"分離比的模擬"實驗進行教學,對于這個實驗,學生是非常感興趣的,可以在愉快的氣氛中理解和掌握。
孩子們都知道,各桶抓到D的概率都是1/2,而每桶抓到D是互不影響的,即獨立事件,要得到DD組合,就要求這倆獨立事件同時發生,其概率應為1/2×1/2=1/4,即各獨立事件概率的乘積。引出乘法原理概念:兩個(或兩個以上)獨立事件同時出現或相繼出現的概率是它們各自概率的乘積。然后進一步結合孟德爾豌豆一對性狀雜交實驗的解釋,在互動中明白父本產生D、d花粉的概率各1/2,母本產生D、d卵細胞的概率各1/2,雌雄配子隨機結合得DD,dd概率各1/4,適用乘法定理。
孩子們容易明白,抓出D,d組合有兩種情況:①甲桶抓到D,乙桶抓到d,概率為1/4,②甲桶抓到d,乙桶抓到D,概率為1/4,而這兩事件是互斥事件,即對于一次抓取的D,d組合,要么屬于第①種情況,要么屬于第②種情況。則抓到D,d組合的概率應為兩種情況概率之和。得到加法原理的概念:如果兩個事件是非此即彼的或者相互排斥的,那么出現這一事件或另一事件的概率是兩個各自事件的概率之和。
然后讓學生分析:若一對夫婦生兩孩子,①先生男,后生女,②先生女,后生男,③生一男一女,三種情況的概率,以鞏固和檢查學生掌握情況。
二:一對相對性狀雜交實驗,這是遺傳學的入門,也是學習自由組合規律的基礎,能不能學好遺傳,關鍵就在這里,所以教師要多動腦筋,多花氣力,甚至對初中涉及的花的知識作出回顧。重點要讓學生明白以下兩點:
(一):配子類型:AA產生一種配子A;Aa產生兩種配子A,a;aa產生一種配子a。
(二):六種雜交情況:
1.雜合體自交:
Aa×Aa→子代遺傳因子組成:3種,比例:1AA:2Aa:1aa,
性狀:2種,比例:3顯:1隱。
2.測交:
Aa×aa→子代遺傳因子組成:2種,比例;1Aa:1aa,
性狀比例:1顯:l隱。
3.純合體雜交:
AA×aa→子代遺傳因子組成:Aa,全顯, 性狀比例:1:0。
4.顯性純合體自交;
AA×AA→子代遺傳因子組成:AA,全顯, 性狀比例:1:0
5.顯性純合體和雜合體雜交:
AA×Aa →子代遺傳因子組成:1AA:1Aa,全顯, 性狀比例:1:0
6.隱性自交:
aa×aa→子代遺傳因子組:aa,全隱, 性狀比例:1:0
總結:若子代顯性、隱性同時出現,則只有兩種情況:雜合子自交、測交,若子代全顯性,則至少有一個親本是顯性純合子。
三:兩對相對性狀雜交實驗:要強調,兩對遺傳因子是獨立的,即每對遺傳因子的分離和不同對遺傳因子的組合互不干擾,屬獨立事件,每對性狀的遺傳,遵循分離規律,兩對綜合考慮,遵循自由組合規律,適用乘法定理.
現以孟德爾關于粒色:黃、綠;粒形:圓、皺,兩對性狀雜交實驗中F1自交為例總結:
YyRr×YyRr
(其它雜交類型,以及多對遺傳因子情況,原理一樣,方法一致,故不舉例贅敘)
(一):配子種類:
單獨一對性狀分析:Y、y→2種,比例:(1:1); R、r→2種,比例,(1:1);
綜合兩對性狀分析:配子種數:2×2=4種,分別為:YR、Yr、yR、yr,比例:(1:1)×(1:1)=1:1:1:1
(二):受精時,雌雄配子結合方式(可以用棋盤法分析)
單獨一對性狀分析:因雌雄均產生兩種配子,所以雌雄配子結合方式為:2×2=4種
綜合兩對性狀分析:因雌雄均產生四種配子,所以雌雄配子結合方式為:
4×4=16種
(配子結合方式對于解答:告知了后代分離比時,推測親本配子種數,進而推測親本遺傳因子組成,有重大作用。)
(三):子代遺傳因子種數及某種遺傳因子的后代所占比例
單獨一對性狀分析:子代遺傳因子,(1/4YY、1/2Yy、1/4yy);(1/4RR、1/2Rr、1/4rr),各3種
綜合兩對性狀分析:運用乘法定理,子代遺傳因子,3 x 3=9種,各種基因型及比例為:
(1/4YY:1/2Yy:1/4yy)x(1/4RR:1/2Rr:1/4rr)=1/16YYRR:1/8YYRr:1/16YYrr:1/8YyRR:1/4YyRr:1/8Yyrr:1/16yyRR:1/8yyRr:1/16yyrr
總結:雙顯性中有四種基因型及比例為YYRR:YYRr:YyRR:YyRr=1:2:2:4
單顯性分兩種情況:YYrr:Yyrr=1:2 yyRR:yyRr=1:2
隱性:yyrr
(四): 子代性狀類型及某種性狀所占比例
單獨一對性狀分析:子代性狀(3黃:1綠)、(3圓:1皺),各2種性狀
綜合兩對性狀分析:運用乘法定理,子代性狀2 x2=4種,各種類型及比例為:
(3黃:1綠)x(3圓:1皺)=9黃圓:3黃皺:3綠圓:1綠皺、
另一種比例表達(9/16黃圓:3/16黃皺:3/16綠圓:1/16綠皺)同樣重要,推理簡單,不作敘述。
(五):求解子代純合子、雜合子的比例:
Yy x Yy 純合比例為1/2
Rr x Rr 純合比例為1/2
子代純合子概率為1/2 x 1/2=1/4
當涉及對個性狀時,求雜合子比例,不宜直接求解,應求出雜合子比例,然后用整體1減去純合子比例即可。
這里題型還多,比如計算子代中親本性狀、重組性狀所占比例;子代中與親本遺傳因子相同、不同的概率。一般是求與親本相同的概率,而與親本不同的概率,可用整體1減去與親本相同的概率求得。
四:遺傳的解題步驟及基本方法
(一):寫遺傳圖解
根據題目所給信息,擬好遺傳圖解,對于準確解題,至關重要,利于在草稿上有一個清晰的解題過程,即使出錯,也便于重新分析。所以,寫好清晰的遺傳圖解是減少錯誤和過失性失分的有效手段。
遺傳圖解的方法多樣,①:雌雄配子連線法。②:棋盤法。③:遺傳式法。新教材雖沒有明確提出這些概念,但很明顯,它有這要求,這也是解題必不可少的方法。前兩種須寫出配子,較為繁瑣,一般解題中,不必寫出產生子代的過程,故寫出簡單的遺傳式就行。給學生強調的是須寫出相關符號,尤其各個體的性狀表現,遺傳因子組成和各種類型的比例。
(二):判斷顯隱性
方法學生易掌握:注意的是,分別分析每一性狀,而且子代不管性別,雌雄視為整體觀察。①:若相同性狀雜交,后代出現新的性狀,則新性狀為隱性性狀。②:若一對相對性狀雜交,后代僅一種性狀,則該性狀為顯性性狀。③:若某對相對性狀雜交結果為3:1,則那一份所對應的性狀為隱性。(要提醒學生注意:后兩種判斷方法只適合于后代數量較多的情況,若子代太少,不能使用。)
(三):判斷遺傳因子的位置
即是判斷屬于常染色體遺傳還是伴性遺傳,方法有兩種:①可以觀察正反交后代的結果是否相同,若正反交結果一致,為常染色體遺傳,反之為伴性遺傳。②分別觀察子代雌、雄中的分離比,若分離情況雌、雄相同,為常染色體遺傳,若分離情況不一致,則判斷為伴性遺傳。
(四):根據性狀,初步填寫遺傳因子
根據前面得到的顯隱性狀判斷,初步完成各個體的遺傳因子,顯性個體表示為A_等,隱性表示為aa等,即為遺傳因子填空法。
(五):推斷遺傳因子,完善遺傳因子填寫
推斷出每一個體的遺傳因子,或者是個體為某一遺傳因子的概率,這是遺傳解題中一般無法避開的問題。一般方法是:正推法和逆推法。
正推法:根據親本的遺傳因子推測子代的遺傳因子組成。
逆推法:根據子代的遺傳因子、性狀表現、特殊比例,推測親代的遺傳因子組成。
一般是先用逆推法,確定親本的遺傳因子,再根據親本計算子代的概率或是其它。在推測過程中,一般用到的方法是:
1:隱性遺傳因子突破法,這里不作贅述。
2:特殊比值法,須強調這種方法只適用于子代數目較多的情況,這是必須要讓孩子們注意的。現以兩對相對性狀為例:
⑴若子代分離比為9:3:3:1,可拆為(3:1)x(3:1),即雙親中每對遺傳因子均為雜合。
⑵若子代分離比為3:3:1:1,可拆為(3:1)x(1:1),雙親中某對遺傳因子雙親為雜合子自交,另一對為測交。
⑶若子代分離比為1:1:1:1,則可拆為(1:1)x(1:1),雙親中各對性狀均為測交類型。
⑷若子代分離比為3:1,則可拆為(3:1)x(1:0),雙親中某對遺傳因子為雜合子自交情況,另一對遺傳因子遺傳方式屬AA×aa,AA×AA AA×Aa, aa×aa中一種,根據題目其他信息判斷。
⑸若子代分離比為1:1,則可拆為(1:1)x(1:0),雙親中某對性狀為測交類型,另一對為AA×aa,AA×AA , AA×Aa, aa×aa中一種,
⑹若子代分離比為1:0,則可拆為(1:0)x(1:0),則可能兩對性狀均為至少某親本為顯性純種,或者某性狀的某一親本為顯性純種,另一性狀雙親均為隱性,或者兩對性狀都是雙親均為隱性。
(六):根據遺傳因子推理、計算。
瑾以下面這道題為例,按遺傳解題大致步驟作一推演:
例:某種動物的性別決定為XY型,其毛色、眼色性狀分別由等位基因A/a、B/b控制。下圖足研究該種動物毛色、眼色性狀遺傳的雜交實驗,請據圖分析回答:
(1)眼色基因(B/b)位于 染色體上,白毛個體關于毛色的基因型為 。
(2)F1中雌性個體的基因型為 ,F2中這種基因型的個體占的比例為 。
(3)F2代雌雄個體的基因型共有 種,其中灰毛紅眼雌性個體的基因型為 。
(4)若讓F2中灰毛紅眼雌性個體與灰毛白眼雄性個體自由交配,后代中雜合雌性個體占的比例為 。
分析:
第一步:寫遺傳圖解:(本題已給出,自不當說)
第二步:判斷顯隱:
方法是,不分性別,把雌雄作為整體,
單獨分析每一性狀的遺傳情況:
毛色分析: P:黑x白 眼色 P 紅x白
F1 灰 F1 紅
自由交配
F2 黑:灰:白=1:2:1
顯而易見,毛色:屬不完全顯性,此處僅能判定灰為Aa,黑、白的顯隱,條件不足,不能判定。
眼色:紅顯-B,白隱-b
第三步:判斷基因位置:
即判斷是常染色體遺傳還是伴性遺傳。方法是:分別觀察子二代每一性狀在不同性別中的分離比,若無性別差異,為常染色體遺傳;若有性別差異,則為伴性遺傳。
分析子二代:F2 毛色:♀-黑:灰:白=1:2:1
♂-黑:灰:白=1:2:1
雌雄中分離情況一致,說明毛色遺傳與性別無關,屬常染色體遺傳。另,因F2分離比總量為4,可判斷F1的雌雄配子有4種結合方式 , 可知F1 中雌雄個體均可產生兩種配子,故F1基因型為:Aa、因子一代只Aa,進一步推出兩親本基因型:黑、白為AA或者aa,不完全顯性現象。用這種方法只是為了強調配子結合方式的應用。此題明顯1:2:1,符合雜合子自交的情況。
分析子二代: F2 :眼色:♀-3:1 ♂-1:1 ,眼色遺傳與性別相關,明顯是伴X遺傳。
第四步:寫出遺傳因子
P:AAXBXB x aa XbY
F1 AaXBXb AaXBY
第五步:推理,計算
解:
(1)前面已經推出:眼色基因(B/b)位于 X 染色體上,白毛個體關于毛色的基因型為 AA 或aa。
(2)F1中雌性個體的基因型為 ,F2中這種基因型的個體占的比例為 。
分析:已推出子一代雌雄基因型分別為 AaXBXb AaXBY,自由交配,得AaXBXb的概率為1/2 X 1/4=1/8
(3)F2代雌雄個體的基因型共有 種,其中灰毛紅眼雌性個體的基因型為
分析:已推出子一代雌雄基因型分別為 AaXBXb AaXBY,自由交配時,分析體色:Aa×Aa,后代基因型3種,分析眼色:XBXb XBY,后代基因型4種,故子二代基因型為3 x 4=12種;其中灰毛紅眼雌性(遺傳因子可以寫為AaXBX -),不難看出,其基因型不確定,AaXBXb或AaXBX B,都可能,各為1/2的概率。
(4)若讓F2中灰毛紅眼雌性個體與灰毛白眼雄性個體自由交配,后代中雜合雌性個體占的比例為 。
分析:(3)小題已推出F2中灰毛紅眼雌果蠅為1/2AaXBXb 1/2AaXBX B,與灰毛白眼雄果蠅(AaXbY)自由交配,后代雜合雌性種類多樣,直接求解很麻煩,所以不妨換個思路:用雌性總概率(1/2)減去純合雌性的概率,即可求解。其中,1/2AaXBXb AaXbY雜交得純合雌性的概率為1/2 x 1/2 x 1/2 x 1/2=1/16; 1/2AaXBXB AaXbY雜交,得純合雌性概率為0,所以,后代為雜合雌性的概率為1/2 - 1/16=7/16。
答案: (1) X、 AA 或aa (2):AaXBXb 1/8 (3)12 AaXBXb或AaXBX B (4) 7/16
以上拙見,實為粗淺,望乞指教!
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