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摘要:基因分离定律是遗传学中最基础和最重要的规律之一,是自由组合等遗传规律的基础,也是在生物学习中,“减数分裂——受精作用——个体发育——三大遗传规律——可遗传变异”这一条知识主线的重要环节。学生深入理解分离定律对于学生学好遗传学至关重要。
关键词:分离定律;遗传规律;课堂教学
基因分离定律是遗传学中最基础和最重要的规律之一,是自由组合等遗传规律的基础,也是在生物学习中,“减数分裂——受精作用——个体发育——三大遗传规律——可遗传变异”这一条知识主线的重要环节。学生深入理解分离定律对于学生学好遗传学至关重要。下面就自己在教学中的一点体会与大家一起探讨。
一、从实质上分析
学好遗传规律,必须很好地理解三大定律的实质。三大定律的实质,都是由减数分裂产生配子时体现的,所以在学习遗传规律之前,必须深入、全面地复习减数分裂的知识,掌握其过程和特点。作为老师,我们知道,分离定律的本质在于于:杂种同源染色体上控制相对性状的等位基因,在形成配子时彼此分离中互不干扰,从而形成数目相等的两类配子。例如,DD×dd可以得到F1代Dd,其自交后所得F2代用棋盘式表示,则产生4格,有三种基因组合,分别是:DD、Dd、dd。他们之间的比例为1:2:1,表现型两种,比例为3:1。自由组合实质是由于控制两对性状的两对等位基因分别位于两对独立的同源染色体上,减数分裂时等位基因随同源染色体的分离而必然分开,非等位基因则由非同源染色体的自由组合而形成四种数目相等的配子。例如:YYRR×yyrr得到F1代YyRr的两项杂合子在减数分裂时会产生四种(YR、Yr、yR、yr)雌雄配子且比例为1:1:1:1,自交后所得F2代用棋盘式表示,则产生16格,有九种基因型,四种表现型,比例为9:3:3:1。连锁交换发生在减数分裂联会期,同源染色体内的非姐妹染色单体的交叉互换造成的基因重组,也产生4种配子,但只有部分非姐妹染色单体交叉互换,故4种配子比例不为1:1:1:1,虽然棋盘式表示也是16格,但格子地位不平等,系数不为1/16,表现型也不为9:3:3:1。以上均遵循着“位于一对同源染色体上控制一对相对性状的一对等位基因在形成配子时是随着同源染色体的分离而进入不同配子”这一分离规律。所以学生在学习本章的内容时都必须深刻理解分离规律后才能完全理解自由组合规律和连锁遗传规律。
二、从做题方法上分析
在农林专业对口高考中如何帮助学生快速准确的完成遗传规律类题,可以通过灵活运用分离规律的数据以及它在解答其他遗传规律时所起的作用来分析,现归纳有二:
1.基因分离规律和基因自由组合规律数据之间的关系
通过分析分离规律和自由组合规律关系后,即只要是各对基因是独立位于不同染色体上,则在做习题时分离规律的一些数据可以作为自由组合规律的基数。例如:在分离规律中,F1代自交产生雌雄配子数各是2,配子可能的组合数是4,F2代表现型2种,具体比例是3:1;基因型3种,比例为1:2:1,依此为基数,在做自由组合规律习题时如果是n对相对性状,就是此基数的n次方,这种方法可以帮助学生快速的解决一些简单的自由组合规律类题。
2.基因分离规律和基因自由组合规律在解题上的关系
基因自由组合定律以分离规律为基础,因而许多考察基因自由组合定律的试题常可以通过分离定律方法来解决,也就是说基因自由组合中每对等位基因的分离是独立,对于两对(或多对)相对性状的遗传题目的求解,先把控制两对(或多对)相对性状的基因拆解成每对基因,各自为阵,接着根据题目要求把拆解的每对基因处理成某种特定的形式,最后在处理的基础上根据数学概率中的乘法原则彼此相乘(或相乘后再相加),得出结果。归纳为六个字:拆解——处理——组合。
例1:关于子代表现型概率的求解问题
纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,F2中四种后代的表现型及其比例,可依据两对相对性状单独遗传时出现的概率来计算。如黄色出现的概率为3/4,圆粒出现的概率为3/4,即子二代黄色圆粒出现的概率为3/4(黄色)×3/4(圆粒)=9/16(黄色圆粒)。
例2:关于配子间结合方式的求解问题
个体AaBbCc与AaBbcc杂交,配子间组合方式的种类。可先求出AaBbCc与AaBbcc各自产生的配子种类数,AaBbCc可产生8种配子,AaBbcc可产生4种配子,由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbcc配子间有8×4=32种结合方式。
例3:关于子代基因型种类的求解过程
任何两种基因型的亲本相交产生的子代基因型的种类数等于亲本相对应的各对基因单独相交,各自产生的基因型种类的乘积。如求AaBbCc与AaBbcc子代基因型种类。先求出Aa×Aa子代基因型有3种,Bb×Bb子代基因型有3种,Cc×cc子代基因型有2种,所以该亲本产生子代的基因型为3×3×2=18种。以上都是利用基因的分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一些简单方法,从中也可以看出分离规律在遗传规律中的作用。
总之,在《遗传和变异》这一章中,三大遗传规律对于学生来说是个难点。学生熟练掌握分离规律,可以为掌握基因自由组合规律和伴性遗传等一系列知识打下坚实的知识基础。以上的粗浅总结可以帮助学生巩固和加深对减数分裂和受精作用的认识,也可以提高学生做题速度。对于农林专业对口升学《植物科学基础》学科在本章难度要相对小于普通高中中的《生物》学科这一章的难度,所以上述总结很难概括所有关于生物学上对分离规律作用的解释。上述只是本人在教学中的一点粗浅认识拿来仅供大家参考和评议。
(作者单位:河北省涿鹿县职业技术教育中心)
关键词:分离定律;遗传规律;课堂教学
基因分离定律是遗传学中最基础和最重要的规律之一,是自由组合等遗传规律的基础,也是在生物学习中,“减数分裂——受精作用——个体发育——三大遗传规律——可遗传变异”这一条知识主线的重要环节。学生深入理解分离定律对于学生学好遗传学至关重要。下面就自己在教学中的一点体会与大家一起探讨。
一、从实质上分析
学好遗传规律,必须很好地理解三大定律的实质。三大定律的实质,都是由减数分裂产生配子时体现的,所以在学习遗传规律之前,必须深入、全面地复习减数分裂的知识,掌握其过程和特点。作为老师,我们知道,分离定律的本质在于于:杂种同源染色体上控制相对性状的等位基因,在形成配子时彼此分离中互不干扰,从而形成数目相等的两类配子。例如,DD×dd可以得到F1代Dd,其自交后所得F2代用棋盘式表示,则产生4格,有三种基因组合,分别是:DD、Dd、dd。他们之间的比例为1:2:1,表现型两种,比例为3:1。自由组合实质是由于控制两对性状的两对等位基因分别位于两对独立的同源染色体上,减数分裂时等位基因随同源染色体的分离而必然分开,非等位基因则由非同源染色体的自由组合而形成四种数目相等的配子。例如:YYRR×yyrr得到F1代YyRr的两项杂合子在减数分裂时会产生四种(YR、Yr、yR、yr)雌雄配子且比例为1:1:1:1,自交后所得F2代用棋盘式表示,则产生16格,有九种基因型,四种表现型,比例为9:3:3:1。连锁交换发生在减数分裂联会期,同源染色体内的非姐妹染色单体的交叉互换造成的基因重组,也产生4种配子,但只有部分非姐妹染色单体交叉互换,故4种配子比例不为1:1:1:1,虽然棋盘式表示也是16格,但格子地位不平等,系数不为1/16,表现型也不为9:3:3:1。以上均遵循着“位于一对同源染色体上控制一对相对性状的一对等位基因在形成配子时是随着同源染色体的分离而进入不同配子”这一分离规律。所以学生在学习本章的内容时都必须深刻理解分离规律后才能完全理解自由组合规律和连锁遗传规律。
二、从做题方法上分析
在农林专业对口高考中如何帮助学生快速准确的完成遗传规律类题,可以通过灵活运用分离规律的数据以及它在解答其他遗传规律时所起的作用来分析,现归纳有二:
1.基因分离规律和基因自由组合规律数据之间的关系
通过分析分离规律和自由组合规律关系后,即只要是各对基因是独立位于不同染色体上,则在做习题时分离规律的一些数据可以作为自由组合规律的基数。例如:在分离规律中,F1代自交产生雌雄配子数各是2,配子可能的组合数是4,F2代表现型2种,具体比例是3:1;基因型3种,比例为1:2:1,依此为基数,在做自由组合规律习题时如果是n对相对性状,就是此基数的n次方,这种方法可以帮助学生快速的解决一些简单的自由组合规律类题。
2.基因分离规律和基因自由组合规律在解题上的关系
基因自由组合定律以分离规律为基础,因而许多考察基因自由组合定律的试题常可以通过分离定律方法来解决,也就是说基因自由组合中每对等位基因的分离是独立,对于两对(或多对)相对性状的遗传题目的求解,先把控制两对(或多对)相对性状的基因拆解成每对基因,各自为阵,接着根据题目要求把拆解的每对基因处理成某种特定的形式,最后在处理的基础上根据数学概率中的乘法原则彼此相乘(或相乘后再相加),得出结果。归纳为六个字:拆解——处理——组合。
例1:关于子代表现型概率的求解问题
纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,F2中四种后代的表现型及其比例,可依据两对相对性状单独遗传时出现的概率来计算。如黄色出现的概率为3/4,圆粒出现的概率为3/4,即子二代黄色圆粒出现的概率为3/4(黄色)×3/4(圆粒)=9/16(黄色圆粒)。
例2:关于配子间结合方式的求解问题
个体AaBbCc与AaBbcc杂交,配子间组合方式的种类。可先求出AaBbCc与AaBbcc各自产生的配子种类数,AaBbCc可产生8种配子,AaBbcc可产生4种配子,由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbcc配子间有8×4=32种结合方式。
例3:关于子代基因型种类的求解过程
任何两种基因型的亲本相交产生的子代基因型的种类数等于亲本相对应的各对基因单独相交,各自产生的基因型种类的乘积。如求AaBbCc与AaBbcc子代基因型种类。先求出Aa×Aa子代基因型有3种,Bb×Bb子代基因型有3种,Cc×cc子代基因型有2种,所以该亲本产生子代的基因型为3×3×2=18种。以上都是利用基因的分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一些简单方法,从中也可以看出分离规律在遗传规律中的作用。
总之,在《遗传和变异》这一章中,三大遗传规律对于学生来说是个难点。学生熟练掌握分离规律,可以为掌握基因自由组合规律和伴性遗传等一系列知识打下坚实的知识基础。以上的粗浅总结可以帮助学生巩固和加深对减数分裂和受精作用的认识,也可以提高学生做题速度。对于农林专业对口升学《植物科学基础》学科在本章难度要相对小于普通高中中的《生物》学科这一章的难度,所以上述总结很难概括所有关于生物学上对分离规律作用的解释。上述只是本人在教学中的一点粗浅认识拿来仅供大家参考和评议。
(作者单位:河北省涿鹿县职业技术教育中心)