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遺傳學基本規律的應用之重難點淺析

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摘要:遺傳學基本規律是高考的重點內容,高中階段主要學習孟德爾通過豌豆雜交實驗和假說演繹法提出的分離定律和自由組合定律。高考主要考查顯隱性的判斷,個體基因型和表現型的推斷,親子代分離比的計算,遺傳病的發病率,家族遺傳系譜圖等問題。本文主要以

  摘要:遺傳學基本規律是高考的重點內容,高中階段主要學習孟德爾通過豌豆雜交實驗和假說—演繹法提出的分離定律和自由組合定律。高考主要考查顯隱性的判斷,個體基因型和表現型的推斷,親子代分離比的計算,遺傳病的發病率,家族遺傳系譜圖等問題。本文主要以例題的方式分析遺傳學基本規律中的幾個重難點。

  關鍵詞:假說——演繹法 基因的分離定律 基因的自由組合定律 分離比 遺傳方式

遺傳學

  遺傳學基本規律的應用是高考永恒的話題,遺傳學三大定律指的是孟德爾提出的分離定律和自由組合定律以及摩爾根提出的連鎖與交換定律。其中,高考主要針對基因的分離定律和基因的自由組合定律,而基因的分離定律是基因的自由組合定律的基礎。

  高考中主要考查顯隱性性狀的判斷、表現性和基因型的推斷(由親代推子代或者由子代推親代)以及相關比例計算、遺傳病的發病率、家族遺傳系譜圖等問題,其中特殊分離比出現的概率較大。在新課講授時以及復習時,應使學生在充分理解孟德爾的豌豆雜交實驗以及假說——演繹法的生物學研究方法的基礎上,結合減數分裂形成配子的過程,使學生準確把握遺傳規律的實質,并通過適度練習,掌握基因分離定律和自由組合定律問題的計算和推理,并能夠解釋生產實踐中的遺傳現象。

  下面本文將以幾個典型例題為例,分析遺傳學基本規律的應用中的幾個重點和難點問題。

  一、解讀假說—演繹法

  假說—演繹法是現代科學研究中常用的方法,包括“提出問題、作出假設、演繹推理、檢驗推理、得出結論”五個基本環節。利用該方法,孟德爾發現了兩個遺傳規律。

  假說—演繹法是探究新問題、發現新理論的重要方法,是高中生物中重要的研究方法之一。深刻理解假說—演繹法的內涵,對于解答遺傳規律、遺傳方式的判斷、遺傳物質的復制等題有很大的幫助。因此,要充分理解孟德爾豌豆雜交實驗和摩爾根果蠅眼色遺傳實驗中假說——演繹法的基本步驟與實質。首先,觀察現象,提出問題。孟德爾以豌豆作為實驗材料,做了一對相對相狀的雜交實驗和兩對相對性狀的雜交實驗,并率先結合數學統計學的方法對實驗結果進行分析,還進行了多組不同性狀的重復實驗,防止了實驗的偶然性。

  而摩爾根以果蠅為實驗材料,也做了果蠅眼色的相關雜交實驗。兩位偉大的遺傳學家都在一定的實驗基礎上,提出了富有啟發性的問題。然后,在提出問題的基礎上,兩位科學家通過嚴謹的推理和想象提出解釋問題的假說。然后以假說作為推理的前提,根據假說進行演繹推理,得到相應的預期實驗結果。之后進行實驗驗證,若實驗結果與演繹推理的結果相同,則假說正確;反之則假說不正確,需要重新提出假說,再進行演繹推理和實驗驗證。最后,得出相應的結論。

  需要注意的是,演繹推理時并沒有真正的去進行實驗,只是從理論上進行推理,實驗驗證的時候才是真正的實驗過程。有些同學常常理解不到位,遇到問題時經常出錯。

  二、對基因分離定律和自由組合定律的理解

  孟德爾的雜交實驗親本的基因型是YYRR和yyrr,雜交獲得F1的基因型為YyRr,F1自交子得F2,其基因型可表示為,Y_R_:Y_rr:yyR_:yyrr═9:3:3:1。當存在胚胎致死、多因一效、累加效應、抑制效應等問題時,會導致自由組合定律中的異常分離比的出現。

  三、遺傳學基本規律的應用

  一般高考題的考查需要判斷出相應性狀的遺傳方式,而遺傳方式的判斷分為三方面,第一方面判斷顯隱性,第二判斷此性狀由一對等位基因控制還是兩對或兩對以上等位基因控制,第三要判斷基因位于常染色體上還是位于X染色體上(Y染色體上的遺傳病特點明顯,容易判斷,在此不過多討論)。待判斷出遺傳方式后,則根據基因的分離定律和自由組合定律來確定個體的基因型,進而計算不同性狀個體的概率等。

  由此可見,遺傳規律的考查的重難點包括假說——演繹法、由親代基因型推子代性狀分離比或由子代性狀分離比推親代基因型、將遺傳系譜圖與遺傳規律相結合等幾個方面。在學習基因的遺傳規律時,要結合減數分裂形成配子的過程,深入理解基因的分離和自由組合定律,熟練掌握基因的分離定律和基因的自由組合定律的實質。

  遺傳論文投稿刊物:國際遺傳學是公開發行的國家級學術期刊。為從事遺傳學以及相關學科、交叉學科的科研、教學和廣大的臨床醫務工作者提供參考,是國內唯一專門介紹國外遺傳學,特別是近5年最新進展的國家級醫學學術期刊。

  在解答關于兩對或多對相對性狀的遺傳問題時,首先要明確基因的自由組合定律是建立在基因的分離定律的基礎上的,研究多對性狀的遺傳規律,可以分別研究每一對相對性狀,然后把他們的結果綜合起來考慮。總結遺傳過程中出現的各種比例關系及相關推理,由此來推導相應的分配方式和基因型,并將此原理應用到實際問題中,在此基礎上還可進一步延伸到伴性遺傳和人類遺傳病的相關基因型的判斷、概率計算和遺傳系譜圖等問題上。

  參考文獻:

  【1】楊業華,《普通遺傳學(第2版)》 ,高等教育出版社,2006-05-02;

  【2】徐維衡,《遺傳與遺傳病講座(二)》 ,《中華護理雜志》 ,1984年2期;

  【3】王榮新,《淺談人類單基因遺傳病三人小系譜遺傳方式的判斷》 ,《衛生職業教育》 ,2009年第27卷6期;

  作者:宋君君

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