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匪 l_ (3:1)2=?-N;N IN N自由组合定律学习技巧 顾中伟 (江苏省丰县华山中学,江苏丰县221744) 生物课程改革的核心理念是为了每个学生的充分发展。 具体理念包括:提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究 性学习、注重与现实生活的联系。使学生掌握生物科学的基本 知识学会科学探究的方法,培养分析和解决问题的能力,形 成科学态度和科学价值观,是高中生物教学的首要任务。在高 巾生物教学内容巾,孟德尔的遗传学定律是课程改革的良好 载体,是培养学生生物科学素养的原材料,特别是基因的自由 组合定律的教学,对培养学生的探究意识和创新能力。以及科 学方法的训练起到重要作用 基因的自由组合定律,是遗传学的三大定律之一。它是奥 地利遗传学家孟德尔(GJMendel,1822-1884)通过豌豆的杂 交试验发现的。具体内容为:进行有性生殖的生物在减数分 裂形成配子时,同源染色体上的等位基因随着同源染色体的 分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。孟德尔 通过黄色圆粒和绿色皱粒两对相对性状的杂交实验发现子 二代基因分离比为9:3:3:1。其中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱 粒:绿色皱粒=9:3:3:1。 基因的自由组合定律发生的实质是:非同源染色体上的 非等位基因的分离或者组合是互不干扰的,在减数第一次分 裂后期,同源染色体上的等位基因彼此分离非同源染色体上 的非等位基因自由组合。需要强调的是:精子与卵细胞之间的 随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数 第次分裂后期,而不是受精作用,不是生殖细胞的自由组 合;一条染色体上的多个基因也成为非等位基因,但是它们不 能自由组合,就像小朋友面对面做拍手游戏一个小朋友的左 手可以拍到另一个小朋友的左手,也可以拍到他的右手。如果 这个小朋友的左手是和另一个小朋友的右手握在一起那么 他就没有机会拍到另一个小朋友的左手了 对于高中生来讲,(3:1) =?不是难题,但是对于高一学生 来讲,基因的自由组合定律的学习却是不小的难题。错综复杂 的表现型、基因型,以及各种比例,伤透了不少学生的脑筋。笔 者在多年的教学实践中总结了(3:1) 与基因的自由组合的关 系,给处于迷茫中的学生带来了一缕阳光 要想学好基因的自由组合定律,熟练掌握基因的分离是 必不可少的知识。笔者经常在课堂上给学生打比方:如果你不 知道2x2=?你能做出来22x22=?的题目吗?而基因的自由组合 定律与基因的分离定律的关系就像这种关系。 孟德尔通过豌豆的一对相对形状的研究,发现了基因的 分离定律,在此基础之上,盂德尔又以豌豆的两对相对形状发 现了基因的自由组合定律。课本以豌豆种子的黄色圆粒和绿 色皱粒为例,介绍了基因的自由组合定律。在教学过程中,如 何讲述这部分知识,让学生更快速地掌握这部分知识呢? 在新课引入时,首先回顾基因的分离定律,以豌豆种子的 162 颜色:黄色和绿色为例,书写一对相对性状的遗传图解板书 设计如下: P: 黄绿 F1 黄 F2 3黄:1绿 再以豌豆种子的形状:圆形和皱形为例,书写一对相对性 状的遗传图解,注意板书设计方式。不用在黑板的另外一块地 方书写,而是用另一种颜色的粉笔在刚才的板书设计之内书 写,设计如下: P:黄圆绿皱 Fl 黄圆 F2 3黄圆:l绿皱 在学生看来,这很正常,但是笔者话锋一转,问学生:事实 上是不是这样的呢?学生通过阅读书本,惊奇地发现并不是这 样的:除了亲本的表现型之外,还出现了不同于亲本的表现 型。笔者再次追问:这像不像性状发生了组合一样?通过孟德 尔的实验及推理,证实了豌豆的表现型的确是发生了自由组 合,结果就发现了基因的自由组合定律,两对相对性状的遗传 图解应该书写为: P:黄圆绿皱 J F1 黄圆 i F2 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 子二代的表现型为四种,比例应该是多少呢?与一对相对 性状的比例有没有什么关系呢? 我们已经知道了一对相对性状的杂交实验子二代表现型 为两种,比例为3:1,那么两对相对性状的表现型比例就应该 是(3:1)(3:1),结果是多少呢?如果以前面括号里面的3乘以 后面括号里面的3为9,以前面括号里面的3乘以后面括号里面 的1为3,以前面括号里面的1乘以后面括号里面的3N3以前 面括号里面的1乘以后面括号里面的1为1结果就是9:3:3:1 就有了(3:1):9:3:3:1,所以两对相对性状的杂交实验表现型 为四种,比例为9:3:3:1。一对相对性状的杂交实验子二代基因 型有三种,比例为l:2:l,按照这种算法,两对相对性状的杂交 实验子二代基因型为(1:2:1)(1:2:1)=1:2:l:2:4:2:1:2:1,共有九 种。以此类推,三对相对性状的杂交实验子二代基因型为(1:2: 1)(1:2:1)(1:2:1)=1:2:l:2:4:2:1:2:1:2:4:2:4:8:4:2:4:2:1:2:1:2:4: 2:1:2:1,共27种,表现型为(3:1)(3:1)x(3:1)=27:9:9:9:3:3:3:1, 共8种。
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