从多角度多层次分析问题

在评阅学生的作业及抽问的过程中,我们常发现学生思考问题的方法单一,钻牛角尖。讲评过程中,注意培养学生的发散性思维,一题多解,有利于培养学生的解题能力。下面我们举出几个例子,每一个例子给出两种不同的解法,供大家借鉴。

例1: 某学校生物兴趣小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红色和白色两种。同学们对该植物的花色遗传方式进行了探究, 取90对亲本进行实验,其结果如下表:

请根据B组实验结果分析判定,该种群中显性纯合子与杂合子的比例为__。

解析:首先判断红花与白花的显隐性。由于A组实验“红花×红花”子一代中出现了白花,可以判断白花为隐性性状,红花为显性性状。若B组红花亲本全为杂合子,则B组杂交子代应出现“红花∶白花=1∶1”的性状分离比,而B组子代实际出现了“红花∶白花=5∶1”的性状分离比 ,这充分说明了B组红花亲本中既有显性纯合子又有杂合子。

第一种解法:由于B组白花亲本为隐性纯合体,因此F1中“5红花∶1白花”就代表了红花亲代中所含显、隐性基因的比为5∶1。若每一个体中控制同一性状的基因取两个 ,则30株红花亲本中共有60个基因, 这样60个基因中隐性基因r的个数为:60×1/6=10个 , 于是得出红花亲本中基因型为Rr的个体有10个,基因型为RR的个体有20个,所以该种群中显性纯合子与杂合子的比例为2∶1。

第二种解法:我们设30株红花亲本中有杂合子x株,则有纯合子(30-x)株,因此红花杂合子占x/30,红花纯合子占(30-x)/30,与白花杂交的遗传分析如下 :

P x/30Rr×rr→F1x/30(1/2Rr,1/2rr)→x/60,x/60rr

P (30-x)/30RR×rr→(30-x)/30Rr

F1中红花∶白花=[x/60 +(30-x)/30]∶x/60=(60-x)/x

因此,(60-x)/x=5∶1X=10; (30-x)∶x=(30-10)∶10=2∶1

这样,本题通过两种解题方法,得出了相同的结果。

例2:小麦种群抗锈病(T)对易感病(t)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由交配。据统计,TT为20%,Tt为60%,tt为20%。该小麦种群突然大面积感染锈病,致使全部的易感染小麦在开花前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少?

分析此题,不涉及小麦后代基因频率的计算,只涉及小麦种群一代中基因频率的计算。本题也可以用几种方法来解。

第一种解法:公式法。用公式“显性基因频率=显性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率, 隐性基因频率=隐性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率”来进行计算。

感染锈病之前基因T的频率=20%+1/2×60%=50%; 感染锈病之后,由于基因型为tt植株在开花前全部死亡,因而在存活的植株中,基因型TT的频率为20%/(20%+60%)=25%,基因型为Tt的频率为60%/(20%+60%)=75%(或1-25%=75%),所以感染锈病之后基因T的频率=25%+1/2×75%=62.5%。

第二种解法:具体数字计算。虽然小麦种群的植株数很多,但仍可以设种群植株总数的一具体数字进行计算, 其结果是一样的。设小麦种群有100株小麦(因题中基因型频率为百分数,且分子为整数,所以设为100的整数倍,特别是100株可使计算过程简化),从题干中看出此小麦植株是二倍体,所以每株小麦可取2个基因进行计算。这样,100株小麦中,基因型为TT的个体有20%×100株=20株, 基因型为Tt的个体有60%×100=60株,基因型为tt的植株有20%×100株=20株。感染锈病前,100株小麦基因总数有100×2=200(个),基因T的总数有20×2+60=100(个 ),基因T的频率为100/200×100%=50%;感染锈病后 ,存活的小麦植株(基因型是TT与Tt)有80株,其基因总数有80×2=160 ( 个 ), 其中基因T有100个 , 因而基因T的频率为100/160×100%=62.5%。

本题的二种解法,同学们自己可以比较一下,第二种解法虽然涉及到的计算稍多一些,但不容易弄错,而且在很多题中都可以用这一解法,特别是在计算伴性遗传(例如:色盲)的群体基因频率时更是这样。同学们可用此法解下面的题:

某小学的学生中, 与色盲有关的基因型及其比例为:XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY=44%∶5%∶1%∶43%∶7% , 则Xb的基因频 率为( D )

A. 13.2% B. 5% C. 14% D. 9.3%

例3:玉米中有色种子必须具备A、B、C三个显性基因,否则表现为无色。现将一有色植株M同已知基因型的三个植株杂交,结果如下:1M×aacc RR→50%有色种子2M×aaccrr→25%有色种子3M×AAccrr→50%有色种子,则这个有色植株M的基因型是()

A.Aa CCRr B.AACCRR C.AACc RR D.Aa Cc RR

从不同角度分析此题,也可找到两种解法。

第一种解法:分别将A、B、C、D四个选项中的基因型代入题干的1、2、3中,看一看哪一选项同时符合1、2、3的杂交结果,为使问题简单,应先分析每一对等位基因的遗传,然后把三对等位基因的遗传按自由组合定律综合分析, 把表现型分别为A_、C__、R__的概率相乘 ,看结果是否符合杂交实验结果。例如判断A选项是否是M的基因型 , 将A选项代入1中就是1Aa CCRr×aacc RR, 先分别看每一对等位基因的遗传 :Aa×aa→1/2Aa、1/2aaCC×cc→Cc Rr×RR→R___ ,再综合考虑 ,就是后代中有色种子(A___ C ___R___)所占的比例为1/2×1×1=50%;同样道理, 将A选项的基因型分别代入题干中的2和3进行判断,推理结果也与题干中的2和3杂交结果相符,因此A选项就是正确答案。

第二种解法:根据题干有色植株M的不完全的基因组成是A _C _R _, 分析杂交结果1 A _C_ R_×aacc RR→50%有色种子,因为R×RR,子代全是R ,所以A与C这两对基因中一对是杂合的,另一对是纯合的,杂交A _C _R_×aacc RR才会出现50% 的有色种 子 ; 再分析杂 交结果2 A_C_R_×aaccrr→25%有色种子 ,根据1的分析 ,A_与C_中一对杂合 ,一对纯合,而2杂交结果又出现25%的有色种子,所以R_必定是杂合的 ,既R_应确定为Rr;最后分析 杂交结果3A_C_R×AAccrr→50%有色种子 ,因为A_×AA子代全是A _,即子代出现A_的概率为1, 又根据2的分析结果,R_是杂合的,而Rr×rr子代中出 现Rr的概率为 了1/2(即50%),因此杂交C_×cc中子代必须全部是C _,杂交3A _C __R_×AAccrr的子代中才会出现1×1×1/2=50%的有色种子, 所以C_应是显性纯合的,即C_是CC,而根据1的分析A_与C_中一对是杂合的,一对是纯合的,那么A_就是杂合子(即Aa)了,最后归纳出有色植株M的基因型就是Aa CCRr,A选项就是答案。

请同学们分析下面试题:

某动物的体色有褐色的,也有白色的。这两种体色受两对非同源染色体上的非等位基因B与b、F与f控制。只要有显性基因存在时, 该动物的体色就表现为褐色。现有一对动物繁殖多胎,后代中褐色个体与白色个体的比值为7∶1。试从理论上分析,这对动物可能是下列哪一组合? ( B )

A. Bb Ff×Bb Ff B. Bb Ff×Bbff

C. Bbff×bb Ff D. bb Ff×bbff

从多种角度去思考问题, 能够不断提高我们思维的灵活性和准确性,同学们去试一试吧!

摘要：生物题的一题多解能激发思维,增强解题能力。生物讲评过程中,注意培养学生的发散性思维,一题多解,有利于培养学生的解题能力。

关键词：一题多解,生物,分析