专题内容《遗传学实验试题的解答策略》
主讲人:青铜峡市高级中学 拜文忠
【设计依据与构想】
纵观近几年理综高考中,探究性遗传实验的试题出现的频率很高,此类试题对于学生能力的考查起了重要作用,受到广泛的好评,但这种题型对于绝大数考生来说得分率极低。许多教师在平时的教学中虽然花了不少力气,但由于是零散的复习,效果甚微。本学期我校高三年级第一次月考中,第29题再一次应证了学生难以作答的现象,给学生带来了较大的心理压力。
本节课以学生在考试中亲身体验到的障碍题作引子,通过学生交流个人在答题时存在的问题,依此展开教学过程。教学中教师组织学生学习常见问题的应对策略,并以互动的方式对每一种策略进行练习巩固,最后由教师小结出解答遗传学实验试题的基本策略。课后,为了巩固并进一步提高学生的解题能力,教师印发相关的配套练习。
【教学目标】
知识目标
遗传学规律在探究性实验中的运用。
能力目标
培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度与价值观目标
培养学生勇于克服困难、解除心理压力、以积极的心态去面对考试的品质。
【教学重、难点】
如何使学生掌握解答遗传学实验试题的策略。
【课前准备】
学生准备:反思解答试卷第29题时的感受,分析此类问题对自己造成的困难。
教师准备:搜集并整理典型问题及解答策略,制成课件。
【教学流程】
一、导入
由月考试卷中的第29题引入本节教学内容。
教师:举例学生在试卷中出现的问题,并对此类试题在高考中的情况作一定说明。
学生:交流个人在解答此类问题时的感受、困惑。
二、新课教学
1.探究生物个体是杂合体或纯合体类型
应对策略:(1)自交:让显性性状个体自交,若发生性状分离,则探究个体为杂合体;若后代无性状分离,则 可能 为纯合体,此法适合植物,不适合动物。(2)测交:让待测个体与隐性个体测交,若后代出现隐性个体,则一定是杂合体;若后代只有显性个体,则 可能 为纯合体。若待测对象为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,产生更多的后代,使结果更具说服力。
例1(1992年全国高考题)某农场养了一群马,有栗马和白色马。已知栗色基因(B)对白色基因(b)呈完全显性。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种。
(1)为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作,你应怎样配种?
(2)杂交后代可能出现那些结果?并对每一结果作出相应的鉴定。
学生讨论、交流、思考、回答。
(答案要点):(1)用该栗色公马与 多匹 白色母马配种。(2)测交后代既有栗色马又有白色马,该栗色马是杂种。测交后代全是白色马,该栗色马是杂种。测交后代全是栗色马,则该栗色马是纯种的 可能性较大 。
2.探究显隐性关系类型。
应对策略:(1)杂交: A×B的后代只表现一种性状,出现的即为显性,未出现的即为隐性(A、B为一对相对性状)。(2)自交:A、B分别自交,若能发生性状分离,则亲本性状一定为显性;若不发生分离则 无法确定或根据题意进一步确定。 (如果是动物,用相同性状的雌雄个体交配)
例2(2005年全国卷)已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角基因频率相等)随即选出1头无角公牛和6头有角母牛交配,子代3头有角,3头无角。
为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出步骤、预期结果并得出结论)
学生讨论、交流、思考、回答。
(答案要点)
方法步骤:(1)从牛群中选择 多对有角 公牛与 有角 母牛杂交。(2)对后代进行相同且适宜条件的饲养。(3)观察统计后代有角与无角性状。
预期结果和结论:A如果后代出现无角小牛,则有角为显性,无角为隐性。B如果后代 全为 有角小牛,则无角为显性,有角为隐性。
3.探究基因位于常染色体还是性染色体上类型
应对策略:一般采用 隐性雌性 与 显性雄性 杂交的方法进行推测,若基因位于X染色体上,则后代中雌雄的表现型完全不同(雌性显性,雄性隐性);若位于常染色体上则雌雄后代的表现型与性别无关(雌雄个体二种表现型都可能存在)。若基因位于Y染色体上,只有雄性后代会出现此性状。
例3 已知果蝇中的红眼对白眼是一对相对性状(红眼W,白眼w),且雌雄果蝇中均有红眼与白眼果蝇。现有若干红眼和白眼雌雄果蝇,若选 一次 交配即可证明基因位于何种染色体上,请写出实验方法步骤、预期及相应结论。
学生讨论、交流、思考、回答。
(答案要点)
方法步骤:(1)选取 若干 雌性白眼果蝇和雄性红眼果蝇杂交。(2)后代在适宜的条件下饲养。(3)观察统计后代表现型及比例。
预期结果及结论:A若子代中雌性全为红眼,雄性全为白眼,则这对基因位于X染色体上。B若子代中雌雄全为红眼,则这对基因位于常染色体上。C若子代中雌雄既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上。
4.探究某一种或二种遗传性状符合什么遗传规律类型
应对策略:一般采用先杂交后自交或测交的方法,这正符合孟德尔发现两大遗传规律时所采用的做法。只要实验结果与预期结果相符,即可得出结论。
例4 (2006年北京卷)为丰富植物育种的种植资源材料,利用钴60的 γ 射线辐射植物种子,筛选出不同性状的突变植株,从突变植株中还获得了显性高蛋白植株(纯合子),为验证该性状是否由一对基因控制(即符合基因的分离定律),请参与实验设计并完善实验方案:
学生讨论、交流、思考、回答。
(答案要点)
方法步骤:(1)杂交:选择 多株 显性高蛋白植株(纯合子)和隐性低蛋白杂交。预期结果:F 1 表现均为高蛋白性状。(2)自交:让F 1 植株自交。预期结果:后代显性高蛋白植株与隐性低蛋白植株的比例为 3︰1。(或测交:让 F 1 与隐性低蛋白植株测交。预期结果:后代显性高蛋白与隐性低蛋白植株的比例为 1︰1)。
观察试验结果,进行统计分析:如果实验结果与预期结果相符,可证明该性状由一对基因控制。
5.综合类型
应对策略:结合题意综合运用上述策略,并在预期结果和得出结论时,采用 逆向 思维的方法即由结论推导结果(逆向推导),然后正向答题,由结果推出结论。
例5 (2006年全国卷)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配的灰色和黄色果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色果蝇雌雄各半,已知灰色与黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传基本定律。
现有两个杂交组合:(一组)灰色雌果蝇×黄色雄果蝇、(二组)黄色雌果蝇×灰色雄果蝇,只做一代杂交实验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能雌雄的形状,并依次为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题做出相应的推断(要求:只写出子一代性状表现和相应的推断结论)。
教师解析:采用逆向思维的方法,从结论出发推出结果。 (1) (结论)假设控制体色的基因位于常染色体,且灰色是显性性状,(结果)则可推出两个杂交组合中子一代灰色个体多于黄色个体,且与性别无关。然后正向答题,若两个杂交组合中子一代灰色个体多于黄色个体,且与性别无关,则控制体色的基因位于常染色体上,且灰色是显性性状。(证明黄色是显性性状且基因位于常染色体上答题思路相同); (2) (结论)假设控制体色的基因位于X染色体上,且灰色是显性性状,(结果)一组中子代灰色个体多于黄色个体,二组中子代雌性个体均为灰色,雄性个体均为黄色。然后正向答题,若一组中灰色个体多于黄色个体,二组中雌性个体均为灰色,雄性个体均为黄色,则控制体色的基因位于X染色体上,且灰色是显性性状。(证明黄色是显性性状且基因位于X染色体上答题方法相同)。
三、小结
教师:通过上述分析可知,在解答探究性遗传学实验试题时,我们只要能够正确运用遗传学的基本规律和一般方法,同时在得出结果和结论时,采用逆向思维方法,由结论推想结果,然后再正向由结果得出结论,就能够比较顺利完成这类探究遗传学实验试题。
四、布置作业
1、运用逆向推导、正向答题的策略分析并回答试题中的29题。
2、课后完成老师统一印发的练习题。