在遗传学中灵活运用3∶1和 1∶1达成“科学思维”素养

朱志强

摘 要：遗传学是高中生物教学的重点和难点，特别是基因型和表现型概率的计算，大部学生很难掌握。本人在多年的教学中不断探索、研究，对习题进行归类、整理，找出解题思路、方法和规律，灵活运用3∶1和 1∶1，提升课堂效率往往能达到事半功倍的效果，使学生达到举一反三，触类旁通，更好地落实学科核心素养，顺利达成科学思维。

关键词：遗传学 3∶1和1∶1 科学思维

科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严重和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。3∶1和1∶1是基因分离定律中一种典型的子代表现型比例。近几年的遗传高考题也热衷于考察3∶1和1∶1的各种变式。要灵活运用3∶1和1∶1在生物遗传学中的解题，首先要掌握遗传学中专业名词的概念及它们之间的关系。 首先，要了解基因型与表现型的概念及它们之间的关系。基因型是性状表现的内在因素，表现型是基因型的表现形式;但同时表现型又受到外界环境的影响，对于具体的生物而言，其表现型是基因型与环境相互作用的结果。其次，要了解显、隐性状与基因型的概念及它们之间的关系。在完全显性的条件下，表现为显性性状的生物基因型有两种： 纯合显性（如AA）和杂合显性（如Aa），因而表现型为显性的个体基因型难以独立确定。一般应通过测交法确定，即用纯合隐性的个体与之杂交，若后代有性状分离，则可确认为杂合子。表现为隐性性状的个体可以确认其基因型为纯合隐性（如aa），即隐性个体必为纯合子。纯合子（如AA和aa）自交后代不发生性状分离。杂合子（如Aa）自交后代发生性状分离，表现型分离比为3∶1;杂合子（如Aa）与隐性纯合（如aa）测交后代发生性状分离，表现型分离比为1∶1。我们都很清楚，要想快速解答遗传规律题，不仅要掌握遗传规律的本质，而且要有非常高的“熟练度”。教师的“熟练度”是通过大量做题和讲题锻炼出来的，学生呢？学生的时间是有限的，如何在有限的时间内有效地提高学生运用3∶1和1∶1的熟练程度？下面以例题为切入点，本人结合自己在教学过程中的做法谈一谈自己的体会。

[例1]已知牵牛花普通叶（D）对枫形叶（d）为显性，种子黑色（R）对白色（r）为显性，控制上述性状的基因独立遗传。现用两个纯种的牵牛花品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F₁，再用F₁与牵牛花丙杂交（如图1），结果如图2所示。分析牵牛花丙的基因型为（  ）

A. DdRr    B. ddRR

C. ddRr    D. Ddrr

分析解答：题目已经给出亲本的基因型甲（DDRR）和乙（ddrr），是两对相对性状的杂交，并且显隐性状已经给出，F₁指定是DdRr，学生对解题的第一步没有疑问。第二步用F₁与牵牛花丙杂交，结果如图2所示。这时，教师要教会学生看图，图中的①和②统计普通叶的数量，即①+②=75+25=100;③和④统计的是枫形叶的数量，即③+④=75+25=100，也就是普通叶∶枫形叶=1∶1。第三步教师及时引导学生回归教材，显隐性状之比为1∶1是哪一种杂交后代的比？答案是测交，丙的基因型是dd     。第四步，以同样的思路统计F₁与丙杂交后代黑色与白色的比为3∶1。3∶1是一对相对性状杂合子的自交后代性状分离之比，最后确定丙的基因型是ddRr。

[例2]某种哺乳动物的直毛对卷毛（b）为显性，黑色对白色（c）为显性（这两对基因分别位于不同对的同源染色体上）。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为（    ）

A.BbCc      B.Bbcc       C.bbCc      D.bbcc

分析解答：題目已知直毛对卷毛（b）为显性，黑色对白色（c）为显性，这两对基因分别位于不同对的同源染色体上，那就符合孟德尔的自由组合定律。现在用基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，所得的子代表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，并且它们之间的比为3∶3∶1∶1。也就是直毛∶卷毛=1∶1，符合一对相对性状测交的后代表现型之比，即“个体X”的基因型为bb     ;黑色∶白色=3∶1，符合一对相对性状杂合子自交（杂交）后代的性状分离比，最后确定“个体X”的基因型是bbCc。

[例3]南瓜所结果实中白色（A）对黄色（a）为显性，盘状（B）对球状（b）为显性，两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代表现型及其比例（如图3）所示，则“某南瓜”的基因型为（ ）

A. AaBb

B. Aabb

C. aaBb

D. aabb

分析解答：根据题意和图示分析可知：利用逐对分析法分析：（1）白色和黄色这一对相对性状：子代中白色比黄色为3：1，说明亲本都是杂合子，基因型均为Aa;（2）盘状和球状这一对相对性状：子代中盘状比球状为1：1，属于测交类型，亲本的基因型为Bb×bb.综合以上分析可知，“某南瓜”的基因型为Aabb。

通过上面的几道例题，可以清醒地认识到方法十分重要。首先，教师应引导和启发学生积极思维，设计问题考虑问题难度，同时应为学生解决问题设计一定的梯度，通过多道变式的训练，为学生思考问题多铺设台阶，才能使学生灵活掌握和运用知识;其次，在引导学生积极思维同时，应鼓励学生质疑，使学生在质疑中绽放出创新的思维火花。课堂是教育教学的主阵地，提升课堂效率往往能达到事半功倍的效果。在学生做课堂练习时，认真巡视学生做作业的情况;在与学生对话时，能因势利导地和学生一起探讨作业中发现的问题，多利用变式训练来提高学生解题的熟练性。新的一轮课程改革强调学生自主探究、打造互动型的高效课堂。在教师教学的过程中既要强调知识的积累，知识的创新，又要强调解题技巧的训练，促进心灵、智慧、能力的开发;既要提倡主动性的、创造性的教育，又要适应高考选拔人才的需要，以提高学生成绩为最终目的。

参考文献

[1]袁锦明.Aa连续自交、随机交配及其淘隐问题例析[J].生物学通报，2009，44（3）：28-29.

[2]乔进军.配子传递几率法――一种简捷的遗传概率计算法[J].生物学教学，2007，32（3）：53-54.