在遺傳學(xué)中靈活運(yùn)用3∶1和 1∶1達(dá)成“科學(xué)思維”素養(yǎng)

朱志強(qiáng)

摘 要：遺傳學(xué)是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別是基因型和表現(xiàn)型概率的計(jì)算，大部學(xué)生很難掌握。本人在多年的教學(xué)中不斷探索、研究，對習(xí)題進(jìn)行歸類、整理，找出解題思路、方法和規(guī)律，靈活運(yùn)用3∶1和 1∶1，提升課堂效率往往能達(dá)到事半功倍的效果，使學(xué)生達(dá)到舉一反三，觸類旁通，更好地落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，順利達(dá)成科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué) 3∶1和1∶1 科學(xué)思維

科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)重和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。3∶1和1∶1是基因分離定律中一種典型的子代表現(xiàn)型比例。近幾年的遺傳高考題也熱衷于考察3∶1和1∶1的各種變式。要靈活運(yùn)用3∶1和1∶1在生物遺傳學(xué)中的解題，首先要掌握遺傳學(xué)中專業(yè)名詞的概念及它們之間的關(guān)系。 首先，要了解基因型與表現(xiàn)型的概念及它們之間的關(guān)系。基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式;但同時表現(xiàn)型又受到外界環(huán)境的影響，對于具體的生物而言，其表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。其次，要了解顯、隱性狀與基因型的概念及它們之間的關(guān)系。在完全顯性的條件下，表現(xiàn)為顯性性狀的生物基因型有兩種： 純合顯性（如AA）和雜合顯性（如Aa），因而表現(xiàn)型為顯性的個體基因型難以獨(dú)立確定。一般應(yīng)通過測交法確定，即用純合隱性的個體與之雜交，若后代有性狀分離，則可確認(rèn)為雜合子。表現(xiàn)為隱性性狀的個體可以確認(rèn)其基因型為純合隱性（如aa），即隱性個體必為純合子。純合子（如AA和aa）自交后代不發(fā)生性狀分離。雜合子（如Aa）自交后代發(fā)生性狀分離，表現(xiàn)型分離比為3∶1;雜合子（如Aa）與隱性純合（如aa）測交后代發(fā)生性狀分離，表現(xiàn)型分離比為1∶1。我們都很清楚，要想快速解答遺傳規(guī)律題，不僅要掌握遺傳規(guī)律的本質(zhì)，而且要有非常高的“熟練度”。教師的“熟練度”是通過大量做題和講題鍛煉出來的，學(xué)生呢？學(xué)生的時間是有限的，如何在有限的時間內(nèi)有效地提高學(xué)生運(yùn)用3∶1和1∶1的熟練程度？下面以例題為切入點(diǎn)，本人結(jié)合自己在教學(xué)過程中的做法談一談自己的體會。

[例1]已知牽牛花普通葉（D）對楓形葉（d）為顯性，種子黑色（R）對白色（r）為顯性，控制上述性狀的基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)用兩個純種的牽牛花品種甲（DDRR）和乙（ddrr）雜交得F₁，再用F₁與牽牛花丙雜交（如圖1），結(jié)果如圖2所示。分析牽牛花丙的基因型為（? ）

A. DdRr??? B. ddRR

C. ddRr??? D. Ddrr

分析解答：題目已經(jīng)給出親本的基因型甲（DDRR）和乙（ddrr），是兩對相對性狀的雜交，并且顯隱性狀已經(jīng)給出，F(xiàn)₁指定是DdRr，學(xué)生對解題的第一步?jīng)]有疑問。第二步用F₁與牽牛花丙雜交，結(jié)果如圖2所示。這時，教師要教會學(xué)生看圖，圖中的①和②統(tǒng)計(jì)普通葉的數(shù)量，即①+②=75+25=100;③和④統(tǒng)計(jì)的是楓形葉的數(shù)量，即③+④=75+25=100，也就是普通葉∶楓形葉=1∶1。第三步教師及時引導(dǎo)學(xué)生回歸教材，顯隱性狀之比為1∶1是哪一種雜交后代的比？答案是測交，丙的基因型是dd???? 。第四步，以同樣的思路統(tǒng)計(jì)F₁與丙雜交后代黑色與白色的比為3∶1。3∶1是一對相對性狀雜合子的自交后代性狀分離之比，最后確定丙的基因型是ddRr。

[例2]某種哺乳動物的直毛對卷毛（b）為顯性，黑色對白色（c）為顯性（這兩對基因分別位于不同對的同源染色體上）。基因型為BbCc的個體與“個體X”交配，子代的表現(xiàn)型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它們之間的比為3∶3∶1∶1。“個體X”的基因型為（??? ）

A.BbCc ?????B.Bbcc?????? C.bbCc ???? D.bbcc

分析解答：題目已知直毛對卷毛（b）為顯性，黑色對白色（c）為顯性，這兩對基因分別位于不同對的同源染色體上，那就符合孟德爾的自由組合定律。現(xiàn)在用基因型為BbCc的個體與“個體X”交配，所得的子代表現(xiàn)型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，并且它們之間的比為3∶3∶1∶1。也就是直毛∶卷毛=1∶1，符合一對相對性狀測交的后代表現(xiàn)型之比，即“個體X”的基因型為bb???? ;黑色∶白色=3∶1，符合一對相對性狀雜合子自交（雜交）后代的性狀分離比，最后確定“個體X”的基因型是bbCc。

[例3]南瓜所結(jié)果實(shí)中白色（A）對黃色（a）為顯性，盤狀（B）對球狀（b）為顯性，兩對基因獨(dú)立遺傳。若讓基因型為AaBb的白色盤狀南瓜與“某南瓜”雜交，子代表現(xiàn)型及其比例（如圖3）所示，則“某南瓜”的基因型為（ ）

A. AaBb

B. Aabb

C. aaBb

D. aabb

分析解答：根據(jù)題意和圖示分析可知：利用逐對分析法分析：（1）白色和黃色這一對相對性狀：子代中白色比黃色為3：1，說明親本都是雜合子，基因型均為Aa;（2）盤狀和球狀這一對相對性狀：子代中盤狀比球狀為1：1，屬于測交類型，親本的基因型為Bb×bb.綜合以上分析可知，“某南瓜”的基因型為Aabb。

通過上面的幾道例題，可以清醒地認(rèn)識到方法十分重要。首先，教師應(yīng)引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極思維，設(shè)計(jì)問題考慮問題難度，同時應(yīng)為學(xué)生解決問題設(shè)計(jì)一定的梯度，通過多道變式的訓(xùn)練，為學(xué)生思考問題多鋪設(shè)臺階，才能使學(xué)生靈活掌握和運(yùn)用知識;其次，在引導(dǎo)學(xué)生積極思維同時，應(yīng)鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，使學(xué)生在質(zhì)疑中綻放出創(chuàng)新的思維火花。課堂是教育教學(xué)的主陣地，提升課堂效率往往能達(dá)到事半功倍的效果。在學(xué)生做課堂練習(xí)時，認(rèn)真巡視學(xué)生做作業(yè)的情況;在與學(xué)生對話時，能因勢利導(dǎo)地和學(xué)生一起探討作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問題，多利用變式訓(xùn)練來提高學(xué)生解題的熟練性。新的一輪課程改革強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究、打造互動型的高效課堂。在教師教學(xué)的過程中既要強(qiáng)調(diào)知識的積累，知識的創(chuàng)新，又要強(qiáng)調(diào)解題技巧的訓(xùn)練，促進(jìn)心靈、智慧、能力的開發(fā);既要提倡主動性的、創(chuàng)造性的教育，又要適應(yīng)高考選拔人才的需要，以提高學(xué)生成績?yōu)樽罱K目的。

參考文獻(xiàn)

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