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抓重要概念,促单元设计解析遗传题

2020-06-28宋军山

新课程·上旬 2020年46期
关键词:单元设计遗传基因

宋军山

摘 要:高中生物必修二模块遗传的基本规律知识的考查,常以不同形式的題型出现,考查遗传基因的位置和显隐性关系、书写基因型、遗传图解和概率等知识。

关键词:遗传;单元设计;基因

一般来说,遗传基本规律的常规试题分析和解答分以下五步进行。

第一步:根据典型家庭(或组合)和概念判断生物性状的显隐性关系

不管在如何复杂的材料信息、表格或系谱图中,只要存在某双亲(或亲本)正常,子代中出现患者或新性状,初步就可以判断题干信息涉及的某生物性状是隐性基因控制的,该性状遗传属于隐性遗传,图示为(口诀:无中生有—隐性遗传)。只要存在某双亲(或亲本)患病,子代中出现正常,初步就可以判断题干信息涉及的生物性状是显性基因控制的,该性状遗传属于显性性状。图示为(口诀:有中生无—显性遗传)。在动物遗传系图谱中找符合条件的典型家庭去判断,若没有找到,则根据发病率的特点(多少或是否隔代等)去判断。对于植物遗传表格题还可以根据显性性状概念去判断(注意F1性状的描述必须有“都是”“均是”一对相对性状亲本杂交中一种)。

第二步:根据题干信息或遗传特点确定致病基因在常染色体或X(或Y)染色体的位置

判断出性状的显隐性关系,就要分析题干中有无已知控制性状的基因在常染色体上的信息或在X染色体上的信息,或是分析题干信息与性别有无关系,若有上述信息,就需判断基因在常染色体或X染色体上的位置;若无上述信息,直接按常染色体上基因遗传去解题。

例如,人类致病基因遗传病大体分为两类,一类是常染色体遗传病,如白化病、软骨发育不全和苯丙酮尿症等;一类是伴性遗传(常见伴X染色体遗传),如教材实例:果蝇的红眼与白眼遗传,人类中的红绿色盲遗传、血友病遗传和抗维生素D佝偻病遗传等。要确定致病基因的位置,需要先识记和理解基因在X染色体或在Y染色体上遗传的特点,然后用否定判断法推出致病基因不在X染色体或Y染色体上。一般情况下,伴X染色体显性遗传病具有以下三个特征:(1)家系中男性患者少,女性患者多;(2)家系中每一代都有患者出现;(3)家系中男性患病则其母亲、女儿必患病。同样伴X染色体隐性遗传病也具有以下三个特征:(1)家系中男性患者多,女性患者少;(2)家系中有明显的隔代交叉遗传现象;(3)家系中女性患病则其父亲、儿子必患病。伴Y染色体遗传病(例如人类中的外耳道多毛症)又称限雄遗传,其特点如前所述。若题干信息或系谱图符合上述特点之一,则致病基因在X或Y上;若题干信息或系谱图不符合上述特点,则排除了致病基因在X染色体和Y染色体的可能性,致病基因必在常染色体上。当然,有些系谱图中的信息无法确定基因在常染色体或X的位置时,要注意题干中强调的某个体不携带任何致病基因或该个体家族中无此病史等关键信息,即可排除常染色体上基因遗传的可能。

第三步:根据题干给出的表现型信息推写亲本或子代的基

因型

判断出致病基因的显隐性关系和在常染色体(或X染色体)上的位置,就可以根据题目所给信息——亲代与子代的表现型,正推或反推出相应个体的基因型。基因型书写得正确与否,直接涉及后面的遗传图解书写和计算患病概率的准确性。故书写时要注意灵活应用孟德尔分离定律假说知识:(1)一般控制生物性状的遗传因子(基因)是在生物的体细胞中成对出现的(特殊情况:X和Y染色体的非同源区的基因单独存在);(2)显性遗传因子(基因)控制显性性状,一般用大写字母表示,隐性遗传因子(基因)控制隐性性状,一般用小写字母表示(复等位基因的书写除外);(3)一般其子代个体中成对的遗传因子(基因)一半来自父本,一半来自母本(伴性遗传有例外);(4)若性状属于属伴性遗传,需写出相应的性染色体,致病基因写在性染色体的右上方;(5)若涉及两对或多对的遗传基因(一对在常染色体上,一对在X染色体上),一般先写常染色体基因,后写性染色体基因。注意,在书写基因型时,一定要用题干给定的字母书写,切不可随意换字母表示。

若题目中给出的性状是教材中已明确的白化病(常染色体隐性)、血友病(X染色体隐性)和抗维生素D佝偻病(X染色体显性)等性状的遗传时,可省去第一步和第二步。

第四步:根据题意书写正确遗传图解(棋盘法或连线法)

正确推写出了亲本和子代的基因型,就可根据题目的设问要求,书写正确的遗传图解,书写要体现出三点:(1)要正确书写遗传学图解符号,例如图解中亲本用P表示、子代用F表示、杂交用X表示等;(2)一般要写出亲本、配子和子代的基因型;(3)要表示出子代的表现型和比例。当然,书写形式在题干要求中没有强调格式时,可以写成棋盘法,也可以写成连线法。

第五步:根据题意准确计算某表现型或基因型遗传概率

在完成了前面四步的分析后,就可根据题意要求去计算某表现型或基因型遗传概率,若涉及一对等位基因的遗传,直接应用分离定律计算即可,若涉及多对等位基因的遗传,可用自由组合定律解决,也可以用分离定律知识分别计算每一对基因的遗传概率,再用乘法原理和加法原理综合解决(在统计概率时,要注意题干中有无基因的叠加效应和基因纯合致死的条件)。若涉及基因频率和基因型频率,运用哈代-温伯格平衡定律(题干信息中必须有种群内个体自由交配或随机交配的条件)即可求算。

综上所述,新课标下的教学,需要教师在设计和组织单元教学活动时,围绕大概念和重要概念展开,给学生理清遗传题的解题思路,有助于学生牢固掌握遗传规律,解决相关问题,要重视教材中核心概念的复习,重视核心概念间的内在联系。

编辑 张俐丽

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