逍遥学能 2014-07-03 11:24
摘要 运用字母、文字、线条与几何图形等勾画遗传图解来解析和讲评遗传学习题，是一种有利于学生实现形象思维与抽象思维地契合的有效方法
关键词 遗传学 习题 讲评 图解法 思维
解答遗传学习题是学生学习生物学的难点之一。运用图解法讲评遗传学习题，能够简明地提取有效信息，形象地再造习题情境和剖析跟习题相关的生物学过程，从而发现解决问题的切入点，从而达到能够迅速地解答疑难问题，能更有效地培养发现问题和解决问题的能力。因此，讲评遗传学题应注重图解法讲评并对学生进行相关技能训练。
1．图解设计常用的符号与图形
习题讲评的图解设计讲究构图的简练，因此常常使用字母、文字、线条与几何图形等最简单的构图元素勾画图解。
1．1 用字母和文字勾画
例1．基因型是AaBb（非等位基因之间只考虑自由组合）的一个卵原细胞经减数分裂后，产生了一个基因型为Ab的卵细胞和三个极体，这三个极体的基因组成是( )
A．AB、aB、ab B．AB、aB、aB C．aB、aB、aB D．Ab、aB、aB
解析：解答此类问题的关键是搞清楚如下图1所示的减数分裂过程中的基因复制与分配情况（AA、bb表示一对相同基因位于一条染色体的两条染色单体上）。
答案：D。
1．2 用线条或几何图形勾画
例2．在氮原为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N—DNA（对照）；在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌其DNA分子均为15N—DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图2—1所示。请分析：
⑴由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细菌的DNA分子中一条链是＿＿，另一条链是＿＿。
⑵将第一代（Ⅰ）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照上图将DNA分子可能出现在试管中的位置在图2—2中标出。
解析：根据DNA半保留复制的特点，用实线表示含15N的DNA链、用虚线表示含14N的DNA链，绘制如图2—3所示的DNA复制的相关过程，即可轻松获得答案。
答案：（1）含15N的母链，含14N的子链；
（2）见图2—4。
2．图解法解析例题的意义
2．1 提取信息、迅速切入
例3．香豌豆中，等位基因A与a、B与b位于两对同源染色体上，当A、B两个基因都存在时，花色为红色，一株红花香豌豆与基因型为Aabb的植株杂交，子代中约有3/8的个体开红花，若让此植株自花受粉，则后代中非红花植株占多少？
解析：（1）先绘制如图3的遗传图解提取关键信息；（2）借助图解分析不难发现，推导亲代红花豌豆的基因型是解决问题的关键。推导基因型一般依据表现型和亲子代中是否有隐性类型进行，此题没有明确指出亲子代中有无隐性类型，也没有做出相应判断的直接依据；（3）所以，子代红花豌豆所占的比例──3/8，是确定亲代基因型的重要条件；
（4）3/8的比例说明形成子代的受精方式至少有8种：受精方式的种类数= 雌配子种类数 × 雄配子种类数
Aabb的亲代只能形成2种配子，另一亲代（红花）至少应能形成4种配子，按照自由组合定律，该亲代的基因型为AaBb。
（5）基因型为AaBb红花豌豆自交，子代中[AB]、[Ab]、[aB]和[ab]之比为 9?3?3?1，非红花类型所占比例为：（3+3+1）/（9+3+3+1）= 7/16。
2．2 展示过程、快速推导
例4．一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数分裂的第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应该是( D )
A．两者产生的配子全部都不正常
B．两者都只产生一半不正常的配子
C．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
D．前者产生全部不正常的配子，后者产生一半不正常的配子。
解析：用线条代表染色体绘制图解再造试题情境（图4），展示试题所述生物学现象的过程。
2．3 突出重点、发现规律
设计和绘制遗传图解不能纠缠细微末节，要去繁就简、突出重点。这就要对所学知识进行梳理，既提取最有用的知识，又疏通相关知识间的相互联系（图4忽略了减数分裂形成配子过程的许多细节，突出了染色体分配这一重点）。无论是对知识的梳理与筛选，还是文字信息与图像信息的相互转换，还是图解的设计、勾画和习题情境的再造，对于学生，都是一个发现规律的学习创新过程
例5．基因型为Rr的红花豌豆连续自交10代， F10中纯合红花类型占多少？
解析：绘如图5的遗传图解，即可发现以下规律：每一代中的杂合红花类型Rr都占上一代杂合红花类型Rr自交后代的1/2。
答案：F10中纯合红花类型占（1－1/210）/ 2。
2．4 发现问题、发展能力
例6．某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体组成为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体变异的原因可能是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
解析：作如图—6所示的遗传图解，按图中序号分析，不难发现该色觉正常儿子的XB染色体来自父亲，而正常情况下父亲的X染色体只遗传给女儿，这说明父亲形成了XBY的异常精子。
答案：由于减数第一次分裂时，同源染色体X与Y没有相互分离，父亲形成了XBY的异常精子，该精子参与受精形成的异常受精卵发育形成了这种染色体变异个体。解析本题的首要环节是所生儿子多出的一条X染色体是来自母方还是来自父方，通过遗传图解就能比较轻松地解决这一环节，进而就能发现关键的问题──父亲产生了XBY的异常精子。
3．图解设计的注意事项
3．1 图解简约化 图解设计不要纠缠细枝末节，要突出重点，应该运用最简单的符号、图形代表生物学现象与过程的主体对象，应该运用简洁明了的图解再造问题情境和展现生物学过程。
3．2 注重过程性 图解设计必须注重生物学现象的过程性，重点是展现和解析生物学过程，所展现和解析的过程有助于迅速进入到发现问题、提出问题和解决问题的关键过程中来，使学生从发现问题、提出问题和解决问题的关键过程中获得一定的体验与体会。
3．3 注重小结 图解法解析和讲评遗传学习题，有利于引导学生对所学知识进行梳理，有利于训练快速解题的技能，能促进学生形象思维与抽象思维的契合，能更好地激发学生学习兴趣，更有效地培养思维的敏捷性和准确性。图解法解析或讲评遗传学习题对于培养发现问题、提出问题并分析解决问题的能力尤为有效，有利于知识与技能的提升，即知识转化为观念、转化为情感，技能转化为学力、转化为能力。但要达到上述效果，在运用图解法解析或讲评习题时，必须对解析过程做适当小结。通过“小结”，把相关知识有机的联系起来并且理解升华形成学科观念；通过“小结”，真正实现形象思维与抽象思维的契合；通过“小结”，找出规律，掌握方法与技能并发展学力与能力。
生物现象多种多样，学生不可能全面了解，掌握图解法解析生物学问题的技能，是绝大多数学生提高自主发现问题、自主解决问题能力的一条必由之路。