摘要 運用字母、文字、線條與幾何圖形等勾畫遺傳圖解來解析和講評遺傳學習題，是一種有利于學生實現(xiàn)形象思維與抽象思維地契合的有效方法
關鍵詞 遺傳學 習題 講評 圖解法 思維
解答遺傳學習題是學生學習生物學的難點之一。運用圖解法講評遺傳學習題，能夠簡明地提取有效信息，形象地再造習題情境和剖析跟習題相關的生物學過程，從而發(fā)現(xiàn)解決問題的切入點，從而達到能夠迅速地解答疑難問題，能更有效地培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。因此，講評遺傳學題應注重圖解法講評并對學生進行相關技能訓練。
1．圖解設計常用的符號與圖形
習題講評的圖解設計講究構圖的簡練，因此常常使用字母、文字、線條與幾何圖形等最簡單的構圖元素勾畫圖解。
1．1 用字母和文字勾畫
例1．基因型是AaBb（非等位基因之間只考慮自由組合）的一個卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂后，產(chǎn)生了一個基因型為Ab的卵細胞和三個極體，這三個極體的基因組成是( )
A．AB、aB、ab B．AB、aB、aB C．a(chǎn)B、aB、aB D．Ab、aB、aB
解析：解答此類問題的關鍵是搞清楚如下圖1所示的減數(shù)分裂過程中的基因復制與分配情況（AA、bb表示一對相同基因位于一條染色體的兩條染色單體上）。
答案：D。
1．2 用線條或幾何圖形勾畫
例2．在氮原為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA（對照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌其DNA分子均為15N—DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分離得到的結果如下圖2—1所示。請分析：
⑴由實驗結果可推測第一代（Ⅰ）細菌的DNA分子中一條鏈是＿＿，另一條鏈是＿＿。
⑵將第一代（Ⅰ）細菌轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將得到細菌的DNA用同樣方法分離，請參照上圖將DNA分子可能出現(xiàn)在試管中的位置在圖2—2中標出。
解析：根據(jù)DNA半保留復制的特點，用實線表示含15N的DNA鏈、用虛線表示含14N的DNA鏈，繪制如圖2—3所示的DNA復制的相關過程，即可輕松獲得答案。
答案：（1）含15N的母鏈，含14N的子鏈；
（2）見圖2—4。
2．圖解法解析例題的意義
2．1 提取信息、迅速切入
例3．香豌豆中，等位基因A與a、B與b位于兩對同源染色體上，當A、B兩個基因都存在時，花色為紅色，一株紅花香豌豆與基因型為Aabb的植株雜交，子代中約有3/8的個體開紅花，若讓此植株自花受粉，則后代中非紅花植株占多少？
解析：（1）先繪制如圖3的遺傳圖解提取關鍵信息；（2）借助圖解分析不難發(fā)現(xiàn)，推導親代紅花豌豆的基因型是解決問題的關鍵。推導基因型一般依據(jù)表現(xiàn)型和親子代中是否有隱性類型進行，此題沒有明確指出親子代中有無隱性類型，也沒有做出相應判斷的直接依據(jù)；（3）所以，子代紅花豌豆所占的比例──3/8，是確定親代基因型的重要條件；
（4）3/8的比例說明形成子代的受精方式至少有8種：受精方式的種類數(shù)= 雌配子種類數(shù) × 雄配子種類數(shù)
Aabb的親代只能形成2種配子，另一親代（紅花）至少應能形成4種配子，按照自由組合定律，該親代的基因型為AaBb。
（5）基因型為AaBb紅花豌豆自交，子代中[AB]、[Ab]、[aB]和[ab]之比為 9?3?3?1，非紅花類型所占比例為：（3+3+1）/（9+3+3+1）= 7/16。
2．2 展示過程、快速推導
例4．一個初級精母細胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的次級精母細胞減數(shù)分裂的第二次分裂正常。另一個初級精母細胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常，減數(shù)分裂的第二次分裂時，在兩個次級精母細胞中，有一個次級精母細胞的一條染色體的姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正常的配子。上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂的最終結果應該是( D )
A．兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常
B．兩者都只產(chǎn)生一半不正常的配子
C．前者產(chǎn)生一半不正常的配子，后者產(chǎn)生的配子都不正常
D．前者產(chǎn)生全部不正常的配子，后者產(chǎn)生一半不正常的配子。
解析：用線條代表染色體繪制圖解再造試題情境（圖4），展示試題所述生物學現(xiàn)象的過程。
2．3 突出重點、發(fā)現(xiàn)規(guī)律
設計和繪制遺傳圖解不能糾纏細微末節(jié)，要去繁就簡、突出重點。這就要對所學知識進行梳理，既提取最有用的知識，又疏通相關知識間的相互聯(lián)系（圖4忽略了減數(shù)分裂形成配子過程的許多細節(jié)，突出了染色體分配這一重點）。無論是對知識的梳理與篩選，還是文字信息與圖像信息的相互轉(zhuǎn)換，還是圖解的設計、勾畫和習題情境的再造，對于學生，都是一個發(fā)現(xiàn)規(guī)律的學習創(chuàng)新過程
例5．基因型為Rr的紅花豌豆連續(xù)自交10代， F10中純合紅花類型占多少？
解析：繪如圖5的遺傳圖解，即可發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：每一代中的雜合紅花類型Rr都占上一代雜合紅花類型Rr自交后代的1/2。
答案：F10中純合紅花類型占（1－1/210）/ 2。
2．4 發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)展能力
例6．某家庭父親正常，母親色盲，生了一個性染色體組成為XXY的色覺正常的兒子，產(chǎn)生這種染色體變異的原因可能是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
解析：作如圖—6所示的遺傳圖解，按圖中序號分析，不難發(fā)現(xiàn)該色覺正常兒子的XB染色體來自父親，而正常情況下父親的X染色體只遺傳給女兒，這說明父親形成了XBY的異常精子。
答案：由于減數(shù)第一次分裂時，同源染色體X與Y沒有相互分離，父親形成了XBY的異常精子，該精子參與受精形成的異常受精卵發(fā)育形成了這種染色體變異個體。解析本題的首要環(huán)節(jié)是所生兒子多出的一條X染色體是來自母方還是來自父方，通過遺傳圖解就能比較輕松地解決這一環(huán)節(jié)，進而就能發(fā)現(xiàn)關鍵的問題──父親產(chǎn)生了XBY的異常精子。
3．圖解設計的注意事項
3．1 圖解簡約化 圖解設計不要糾纏細枝末節(jié)，要突出重點，應該運用最簡單的符號、圖形代表生物學現(xiàn)象與過程的主體對象，應該運用簡潔明了的圖解再造問題情境和展現(xiàn)生物學過程。
3．2 注重過程性 圖解設計必須注重生物學現(xiàn)象的過程性，重點是展現(xiàn)和解析生物學過程，所展現(xiàn)和解析的過程有助于迅速進入到發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的關鍵過程中來，使學生從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的關鍵過程中獲得一定的體驗與體會。
3．3 注重小結 圖解法解析和講評遺傳學習題，有利于引導學生對所學知識進行梳理，有利于訓練快速解題的技能，能促進學生形象思維與抽象思維的契合，能更好地激發(fā)學生學習興趣，更有效地培養(yǎng)思維的敏捷性和準確性。圖解法解析或講評遺傳學習題對于培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并分析解決問題的能力尤為有效，有利于知識與技能的提升，即知識轉(zhuǎn)化為觀念、轉(zhuǎn)化為情感，技能轉(zhuǎn)化為學力、轉(zhuǎn)化為能力。但要達到上述效果，在運用圖解法解析或講評習題時，必須對解析過程做適當小結。通過“小結”，把相關知識有機的聯(lián)系起來并且理解升華形成學科觀念；通過“小結”，真正實現(xiàn)形象思維與抽象思維的契合；通過“小結”，找出規(guī)律，掌握方法與技能并發(fā)展學力與能力。
生物現(xiàn)象多種多樣，學生不可能全面了解，掌握圖解法解析生物學問題的技能，是絕大多數(shù)學生提高自主發(fā)現(xiàn)問題、自主解決問題能力的一條必由之路。
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