高中生物遺傳題解題方法探析

江蘇省鹽城幼兒師范高等專科學校(224000)

陳 勇●

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高中生物遺傳題解題方法探析

江蘇省鹽城幼兒師范高等專科學校(224000)

陳 勇●

平時生物教學(如習題講評)過程中注意向學生介紹具體的科學方法，有意識地進行科學方法教育，對提高學生的生物科學素養，具有重大的現實意義.下面以遺傳題的講評為例，談談在生物教學中進行科學方法教育的幾點嘗試.

一、數學方法

數學方法指運用數學語言表述事物的狀態、關系和過程，并加以推導、演算和分析，以形成對問題的解釋、判斷和預測的方法.客觀世界的一切規律原則上都可以在數學中找到它們的表現形式，遺傳學的基本規律也不例外.在解決遺傳題的時候可以向學生介紹概率計算的“加乘法”和數學模型等具體的數學方法.

1．概率計算的“加乘法”的應用

“加乘法”是借用概率計算中的加法定律和乘法定律來進行遺傳分析的方法.所謂加法定律，是當一個事件出現時，另一個事件被排除，這樣的兩個事件為互斥事件，這種互斥事件出現的概率是它們各自概率之和.所謂乘法定律，是兩個互不影響的獨立事件同時或相繼出現時，其概率是它們各自概率的乘積.

實例1 人眼的虹膜有褐色和藍色，褐色是由顯性基因(B)控制的，藍色是由隱性基因(b)控制的.已知一個藍眼男人與一個褐眼女人(這個女人的母親是藍眼)結婚，這對夫婦生下藍眼女孩的可能是( ).

A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6

講評如下：根據題意，這對夫婦的基因型分別是男bb女Bb,由于bb×Bb→Bb∶bb=1∶1 ，所以他們所生子女中藍眼小孩占1/2，此小孩是女孩的可能性為1/2，那么他們生下藍眼女孩的可能則是1/2×1/2=1/4.

通過訓練，學生對概率“加乘法”有了初步的掌握，這樣有助于提高他們的生物學方面的統計能力.

2．數學模型的應用

“模型”是新課程標準首次提出的一種方法.生物數學模型可分為兩類：一類為確定性模型，它用數學方法描述和研究必然性現象，例如細胞分裂過程中染色體(DNA)數量變化曲線、微生物的生長曲線等；另一類為隨機模型，它用概率和統計方法描述和研究隨機現象.例如，用哈迪-溫伯格定律(Hardy-Weinberg定律)來研究和計算基因頻率和基因型頻率的變化.應用數學模型來解題的關鍵是建立模型.

實例2 (2004年廣東高考題)基因型為AabbCC與aaBBcc的小麥進行雜交，這三對等位基因分別位于非同源染色體上，F1雜種形成的配子種類數和F2的基因型種類數分別是( ).

A.4和9 B.4和27 C.8和27 D.32和81

講評如下：先以一對等位基因的遺傳為基礎，讓學生理解含一對等位基因的雜合體產生的配子種類、子代基因型及表現型的種類和比例，然后借助遺傳圖解和概率計算，推理出兩對位于非同源染色體上的非等位基因的遺傳結果，最后抽象出含n對等位基因(位于n對非同源染色體上)的雜合體的遺傳結果，構建起基因的自由組合定律的模型.其數學模型如表1所示：

表1 n對非等位基因(位于非同源染色體上)的雜合體的遺傳結果

運用上述數學模型，就不難得出該題的答案是C.

二、逆向思維法

遺傳題解中的“逆向思維法”是指根據后代的基因型或表現型等情況反推親代的對應情況，也可稱之為反推法.

方法一：根據后代的分離比解題.(以A、a一對等位基因為例)⑴若后代性狀分離比為顯性∶隱性=3∶1,則雙親一定是雜合體(Aa).⑵若后代性狀分離比為顯性∶隱性=1∶1，則雙親一定是測交類型，即Aa×aa.⑶若后代性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合體.即AA×AA或AA×Aa或AA×aa.

方法二 隱性純合突破法.隱性個體一定是純合體，如果后代是隱性的，那么就可以立即寫出它的基因型.以此為突破口，就可以反推出親代的基因型.

三、分解法

由于基因自由組合規律是建立在基因分離規律基礎之上的，所以在解題過程中，如果遇到兩對或兩對以上相對性狀的遺傳題時，只要是兩對或兩對以上的等位基因是獨立分配的，就可以把它分解為一對一對的相對性狀來考慮.然后再把它們組合起來，這樣繁雜的問題就變得簡單了.

實例3 基因型為YyRr的個體與基因型為YYRr的個體雜交，按自由組合規律遺傳，子代的基因型有( ).

A.2種 B.4種 C.6種 D.8種

解答這道題時，學生們一般都能根據題意，知道YyRr產生的配子有4種：YR、yr、Yr、yR，且它們之間的數量比為1∶1∶1∶1；YYRr產生的配子有2種：YR、Yr，且它們的數量比為1∶1.受精時，雌雄配子隨機結合，結合方式有8種，因此有的學生就認為答案應選D.其實它們的后代基因型為：YYRR 、YyRr 、YYRr、 YyRR 、Yyrr、 YYrr，它們的比例為1∶2∶2∶1∶1∶1.顯而易見，在雌雄配子的8種組合方式中，有重復的基因型，因此該題應選C.

用以上這種方法解題，既耗時間又容易出錯，那么有沒有一種比較好的方法來解答此類問題呢？筆者在講解這道題時，引入了分解法， 像例題4中有兩對相對性狀，由于是按自由組合規律遺傳，可以分為兩步，先每對性狀單獨考慮，即第一步考慮Yy×YY產生的基因型

Yy×YY

↓

YY Yy

比例： 1 ∶1

第二步考慮Rr×Rr產生的基因型

Rr×Rr

↓

RR Rr rr

比例： 1∶2∶1

由上圖可以看出Yy×YY產生2種基因型，Rr×Rr產生3種基因型.然后再合并，YyRr×YYRr后代的基因型種類則為2×3=6.這種方法的應用大大提高了解題的速度，同時準確率也提高了.

筆者在教學中，深深體會到“教育的核心是‘遷移’”(布魯納)的含義.教師不僅要培養學生本學科內的知識遷移能力，還要促進其他學科方法比如數學方法在生物學習中的遷移和應用.實踐證明，在生物習題講評中滲透科學方法教育，有效地完善學生的認知結構和促進能力發展，是提高學生的生物科學素養的有效途徑之一.

G632

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1008-0333(2016)22-0081-01