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生物学是一门自然科学。通过学习这门学科,可以了解自然界中各种生物的形态、结构、生理和遗传等有关问题。在了解这些问题时,不免会在教学中应用到一些数学方法来解答。下面,就数学方法在生物教学中的应用浅谈一下自己的看法。
一、图像法
在生物教学中,还经常需要通过形象直观曲线将一些生物相关量之间的关系表示出来,这就是图像法在生物教学中的应用。
例如:如右图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用
C.在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等
D.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
解析:如右图植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,即B点。因而,该答案是C。
二、完全平方式法
数学中的完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2。在生物教学中,利用这一公式可以简化一些问题的解答。
1.例如:父本的基因型是Aa,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。显性性状是正常,隐性性状是不正常。父本与母本杂交:Aa×Aa 可以看作为(A+a)2
=AA+2Aa+aa。从此,可以得知二者杂交后有三种基因型,两种表现型。
2.例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。在基因型Aa中,基因A所占的比例为p=1/2,基因a所占的比例为q=1/2。父本与母本杂交,基因型AA、Aa和aa所占的比例可以这样计算:(p+q)2=p2+2pq+q2。从而便知:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
三、排列组合法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。A相对于a显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa)的结果,可以这样计算:C12 C12=4。便知,杂交后基因型有四个。
四、图表法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa)的结果,可以这样计算:
从上可知,二者杂交后有三种基因型,分别是AA、Aa和aa。它们所占的比例分别是:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
五、图解法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa )的结果,可以这样计算:
表现型 正常 不正常
从上可知,二者杂交后有三种基因型,分别是AA、Aa和aa。它们所占的比例分别是:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
还有些题将以上几种方法综合应用。
例如:将基因型为AA和aa(A对a为完全显性)的两植株杂交得F1,若用秋水仙素处理F1的幼苗得F2。下列有关叙述错误的是( )
A.该F2基因型AAaa,属四倍体
B.用F2的花粉直接培育成的植株属单倍体
C.用F2的花粉直接培育成的植株属单倍体,其表现型及其比例是3A_:1aa
D.F2自交,F3的表现型及其比例是35A_:1aa
解析:
1)图解法
P(亲代) AA × aa
↓ ↓
配子 A a
F1 A a
↓ (秋水仙素)
F2 AAaa
(四倍体)
2)排列组合法
四倍体(AAaa),经减数分裂形成的基因型有C24=6种,即AA:4Aa:aa。由它培育出的植株,其表现型及其比例是5A_:1aa,皆为单倍体。
3)图表法
F2自交结果如下图表:
从上可知,叙述错误的是C
综上所述,不难看出适当地运用数学方法进行生物教学,有利于在生物教学中化难为易,删繁就简,直观明了。
(作者单位:甘肃省临潭县第二中学)
一、图像法
在生物教学中,还经常需要通过形象直观曲线将一些生物相关量之间的关系表示出来,这就是图像法在生物教学中的应用。
例如:如右图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用
C.在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等
D.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
解析:如右图植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,即B点。因而,该答案是C。
二、完全平方式法
数学中的完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2。在生物教学中,利用这一公式可以简化一些问题的解答。
1.例如:父本的基因型是Aa,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。显性性状是正常,隐性性状是不正常。父本与母本杂交:Aa×Aa 可以看作为(A+a)2
=AA+2Aa+aa。从此,可以得知二者杂交后有三种基因型,两种表现型。
2.例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。在基因型Aa中,基因A所占的比例为p=1/2,基因a所占的比例为q=1/2。父本与母本杂交,基因型AA、Aa和aa所占的比例可以这样计算:(p+q)2=p2+2pq+q2。从而便知:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
三、排列组合法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。A相对于a显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa)的结果,可以这样计算:C12 C12=4。便知,杂交后基因型有四个。
四、图表法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa)的结果,可以这样计算:
从上可知,二者杂交后有三种基因型,分别是AA、Aa和aa。它们所占的比例分别是:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
五、图解法
例如:父本的基因型是Aa ,母本的基因型是Aa。基因A相对于基因a为显性,显性性状是正常,隐性性状是不正常,基因A控制显性性状,基因a控制隐性性状。父本与母本杂交(即Aa×Aa )的结果,可以这样计算:
表现型 正常 不正常
从上可知,二者杂交后有三种基因型,分别是AA、Aa和aa。它们所占的比例分别是:AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4。
还有些题将以上几种方法综合应用。
例如:将基因型为AA和aa(A对a为完全显性)的两植株杂交得F1,若用秋水仙素处理F1的幼苗得F2。下列有关叙述错误的是( )
A.该F2基因型AAaa,属四倍体
B.用F2的花粉直接培育成的植株属单倍体
C.用F2的花粉直接培育成的植株属单倍体,其表现型及其比例是3A_:1aa
D.F2自交,F3的表现型及其比例是35A_:1aa
解析:
1)图解法
P(亲代) AA × aa
↓ ↓
配子 A a
F1 A a
↓ (秋水仙素)
F2 AAaa
(四倍体)
2)排列组合法
四倍体(AAaa),经减数分裂形成的基因型有C24=6种,即AA:4Aa:aa。由它培育出的植株,其表现型及其比例是5A_:1aa,皆为单倍体。
3)图表法
F2自交结果如下图表:
从上可知,叙述错误的是C
综上所述,不难看出适当地运用数学方法进行生物教学,有利于在生物教学中化难为易,删繁就简,直观明了。
(作者单位:甘肃省临潭县第二中学)