李貝貝 王保民
摘 要:遺傳規(guī)律是高考中的必考內(nèi)容,難度大,試題靈活多變,對學(xué)生理解能力,數(shù)學(xué)推算能力及文字表達能力均要求極高。根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗,將遺傳規(guī)律總結(jié)為“211”—“2”即兩種題型(概率推算和遺傳探究),“1”即一種科學(xué)方法(假說演繹法),“1”即一個核心(雜交、自交和測交)。
關(guān)鍵詞:遺傳規(guī)律 假說演繹法 生物科學(xué)素養(yǎng) 雜交 自交和測交
從近十年的全國1卷來看,09年第5題,10年第32題,14年第5題均有概率推算的考查,18年第32題,05年第31題,17年第32題,16年第32題,06年第31題均有遺傳探究的考查。研究高考題從而為教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的思維找到方向,表達找到規(guī)范。
考試大綱中能力要求的第2條實驗與探究能力中第3點要求學(xué)生應(yīng)當具備對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力,包括假說演繹等科學(xué)研究方法。
一、遺傳探究題的解題思路
“假設(shè)→推斷→結(jié)果→結(jié)論”為遺傳探究題的解題思路。以05年高考題為例:
2005年高考第31題牛的有角與無角,由常染色體上的等位基因控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中(無角的基因頻率與有角的基因頻率相等),隨機選出1頭無角公牛和6頭有角母牛分別交配,每頭母牛只產(chǎn)了1頭小牛。在6頭小牛中,3頭有角,3頭無角。(1)根據(jù)上述結(jié)果確定顯性性狀?并說明推斷過程。
答案為不能確定顯隱性。故(1)假設(shè)顯隱性,即假設(shè)有角為顯性性狀或假設(shè)無角為顯性性狀;(2)根據(jù)假設(shè)推斷親本基因型;(3)寫出子代結(jié)果;(4)形成結(jié)論。
二、假說-演繹法
簡而言之:觀察分析提出問題→作出(解釋)假說→演繹推理→ 實驗驗證→得出結(jié)論,圍繞其四個問題:
1.什么叫演繹推理
所謂演繹推理,就是從一般性的前提出發(fā),通過推導(dǎo)即“演繹”,得出具體陳述或個別結(jié)論的過程。亞里士多德是主張進行有組織的研究演繹推理的第一人。演繹推理一般表現(xiàn)為大前提、小前提和結(jié)論。讓我們舉例說明演繹推理和歸納推理的區(qū)別。“鐵受熱會膨脹嗎?”一切金屬受熱都會膨脹→鐵是金屬,鐵受熱會膨脹。“金銀銅鐵受熱會體積膨脹” 金銀銅鐵都是金屬→所有金屬受熱后體積都會膨脹。第一個例子為演繹推理,即從一般到特殊,第二個例子為歸納推理,即從特殊到一般。
簡而言之,假說演繹法就是:通過證明基于假說情況下的邏輯結(jié)果來反證假說。
2. 孟德爾是通過哪些嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂髞硖岢鏊狞c假說的
孟德爾深受自然學(xué)科和數(shù)學(xué)老師的啟發(fā),道爾頓原子學(xué)說強調(diào)世界紛繁復(fù)雜的化學(xué)變化源于原子的離散與聚合。假說1,2,3與其極其類似。(a+b)2 =a2 + b2 +2ab與(D+d)(D+d)=1DD+2Dd+1dd中雌雄配子結(jié)合機會均等類似。
科學(xué)是格物致知的一種路徑,其基本特點是以實證為判別尺度、以邏輯為論辯的武器、以懷疑為審視的出發(fā)點。
3.孟德爾巧妙的設(shè)計測交實驗來驗證假說,他的思維過程是什么
現(xiàn)象→假說→驗證→規(guī)律,即P…… H?0c→HC,從解決一個問題(P)開始,通過邏輯推理或想象(……),導(dǎo)出一個假說(H)由此推演出(?)必然的可觀察的待檢驗陳述0c,如果這些陳述被證明是正確的,就得出(→)被確證的結(jié)論(HC)
綜合1),2),3)假說即定律,而摩爾根讓假說-演繹法成為
習(xí)慣。
三、雜交、自交和測交
1.在分離定律中的應(yīng)用
雜交:判斷顯隱性;確定基因的位置;測定基因型;集中優(yōu)良性狀。
自交:判斷顯隱性;驗證基因分離;測定基因型;(連續(xù)自交并淘汰隱性)提高純合子比例。
測交:驗證基因分離;測定基因型。
2.在分離定律概率推算中的應(yīng)用
(1AA 2Aa)自交后代 (1AA 2Aa)自由交配后代
1/3AA 2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa) (2A+a)(2A+a)
3AA 2Aa 1aa 4AA 4Aa 1aa
5顯:1隱 8顯:1隱
Aa測交后代自交 (1AA 2Aa)測交后代
Aa aa (2A+a)a
1AA 2Aa 5aa 2Aa 1aa
3顯:5隱 2顯:1隱
Aa連續(xù)自不淘汰隱性 Aa連續(xù)自交淘汰隱性
Fn:2n-1:2:2n-1 Fn:2n-1:2:1
Aa自由交配不淘汰隱性 Aa自由交配淘汰隱性
Fn: 1:2: 1 Fn:n:2:1
(Fn均為AA:Aa:aa比例)
3.在自由組合定律中的應(yīng)用
將自由組合定律轉(zhuǎn)化為若干個分離定律,從子代表現(xiàn)型逆推親代基因型。前提是對雜交、自交和測交掌握透徹。
AaBb自交和測交具有連動效應(yīng),即自交比例為9:3:3:1,則測交比例為1:1:1:1。若自交比例為9:6:1,則測交比例為1:2:1。依次類推。
顯顯 顯隱 隱顯 隱隱
測交: 1AaBb 1Aabb 1aaBb 1aabb
自交: 9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb
4.判斷基因位置應(yīng)用
基因位于X染色體上還是位于常染色體上的判斷
(1)若顯隱性未知,且親本均為純合子,用正反交法;(2)若顯隱性已知,隱雌顯雄法。
基因位于常染色體上還是位于XY染色體同源區(qū)段上的判斷
隱性純雌與顯性純雄雜交獲得F1全表現(xiàn)為顯性性狀,子代中雌雄個體雜交獲得F2,觀察F2表現(xiàn)型情況。
基因位于X染色體上還是位于XY染色體同源區(qū)段上的判斷
已知性狀顯隱性和控制性狀基因在性染色體上(1)思路一:純合隱雌和純合顯雄雜交,觀察分析F1的性狀, (2)思路二:用雜合顯雌和純合顯雄進行雜交,觀察分析F1的性狀。
參考文獻
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[3]趙以森.在遺傳規(guī)律的教學(xué)中注意教給學(xué)生分析問題的方法[J].生物學(xué)通報,1983(01).