生物遗传学题(精选12篇)
生物遗传学题 篇1
高考生物备考中对试题的解答, 从信息加工角度分析, 是对已有信息重新组合, 使信息排列更有条理。 如何将生物试题在30分钟内高效准确解答, 是决定试卷时间掌控的优先考虑因素。
解题对策的得出或总结, 主要依靠在考题演练中形成考感, 把规则变成规律。 生物解题应根据已知条件和给定的生物学信息, 得出相应的答案, 解题的关键是把握题干信息, 准确定位相关信息源, 确定试题核心考点, 再进行相应解答。
遗传题主要包括:基本概念题;性状遗传方式判断题;基因型推导题;有关种类、概率、比例计算题;遗传中的特殊情况;遗传系谱图题。
一、基本概念题、性状遗传方式判断题、基因型推导题及有关种类、概率、比例计算题。
此类试题建立在基因分离定律和自由组合定律基础上, 应先明确性状、基因、合子、杂交四方面概念及相对应的方法。
(一) 性状
1.概念。相对性状———同种生物同一性状不同表现类型;相同性状———同种生物同一性状相同表现类型;显性性状———杂种F1显现出来的性状;性状分离———相同性状杂交, 后代出现新的性状。
2.方法。根据概念对相关基因型进行判断。
(1) 显隐性判断
1→2法:相同性状杂交, F1出现新的性状;2→1法:一对相对性状杂交, F1只有一种性状。
(2) 表达式或基因型。显性表达式:A____隐性表达式:aa
(3) 依据性状分离比判断。A____×aa→ (1∶0为显性纯合;1∶1为杂合)
A___×A____→ (3∶1双亲为杂合;1∶0双亲有一方为显性纯合;2∶1显纯致死)
(二) 基因
1.概念。 显性基因、隐性基因、基因型、表现型。
2.基因型和表现型之间的关系。 表现型=基因型 (内因) +环境 (外因) 。
(1) 白化病 ———主要由内因决定。
(2) 从性遗传 ———由常染色体上基因控制的性状, 在表现型上受个体性别影响。 不属质遗传。
(3) 环境影响 ———海龟蛋根据温度决定性别, 30℃以上性别不同, 30℃以下性别相同。 爬行类大多不存在性染色体, 但有性别决定基因。
(三) 合子
1.概念。 纯合子 ———基因组成相同的配子 →合子 ( 受精卵) →个体;杂合子———基因组成不同的配子→合子 (受精卵) →个体。
2.方法。 合子判断方法:体细胞中有无等位基因;纯合子概率计算:一对等位基因自交:P纯=1-1/2n。
(四) 杂交
1.杂交———两个体间的交配 ( 一般发生在同种生物不同个体间) 。 如:杂交育种 (集优) 。
2. 自交 ———基因型相同的个体杂交。 植物 ———自交;动物———子代间相互交配, 可看成自交。
(1) 判断显性是否纯合; (2) 获取纯合体。
(3) 测交 ———隐性纯合子 (隐性性状) ×显性性状。 检测亲本产生配子的种类及比例;判断显性是否纯合。
测交是一种检测F1基因型的重要方法, 是获得隐性纯合的重要方法。
4.正反交。 判断是质遗传/核遗传:后代始终和母本性状相同———质遗传 (母系遗传) ;后代一样———核遗传。 若为核遗传, 未知显隐性。 后代相同即为常, 后代不同即为性 (X) 。
二、遗传中的特殊情况, 可结合分析遗传定律的特殊情况。
(一) 自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式
①9∶7:双显基因同时出现为一种表现型, 其余为另一种表现型。
②9∶3∶4:存在aa (或bb) 表现为隐性性状, 其余正常表现。
③15∶1:只要有显性基因表现为同一性状, 其余为另一种表现型。
④9∶6∶1:单显为一种性状。
⑤12∶3∶1:双显和一种单显表现为同一性状。
⑥13∶3:双显、双隐、一种单显表现为同一性状。
⑦1∶4∶6∶4∶1:基因叠加 (显性基因越多, 效果越强) 。
(二) 致死基因对配子的影响
(三) XY染色体个区段的基因型
Y非同源区 ———外耳道多毛症:XYA, XYa;
X非同源区 ———色盲:XBXB, XBXb, XbXb, XBY, XbY;
XY同源区———果蝇的刚毛和截毛:XAXA, XAXa, XaXa, XAYA, XAYa, XaYA, XaYa。
三、遗传系谱图题解题思路, 以例题的形式进行归纳。
右图表示某遗传病系谱, 两种致病基因位于非同源染色体上。下列有关判断错误的是 (B)
A.如果2号不携带甲病基因, 则甲病基因在X染色体上
B.如果2号不带甲病基因, 4号是杂合子的概率为2/3
C.如果2号携带甲病基因, 则4 号与1号基因型相同的概率是4/9
D.经检查, 1、2号均不带乙病基因, 则5号致病基因来源于基因突变
思维方向:信息源———关键字“遗传病系谱”“两对非同源染色体”, 思考遗传病推断, 用自由组合定律进行相关概率计算。
相关知识:遗传病推断方法 (三步骤) : (1) 判断显、隐性:①有中生无, 有为隐;②无中生有, 有为显;③无上述情况, 但每一代都有患者, 最可能为显, “假说演绎”进行推理。
(2) 判断致病基因位置:①隐性:母病子必病, 一定为X隐;母病子无病, 一定为常隐;无上述情况, 但男明显多于女, 最可能为X隐, “假说演绎”进行推理。 ②显性:父病女必病, 一定为X显;父病女无病, 一定为常显;无上述情况, 但女明显多于男, 最可能为X显, “假说演绎”进行推理。 (3) 完善基因型:写出已知基因型———显性遗传病:男性和正常个体;隐性遗传病:男性和患者。 (4) 如无上述情况, 则运用“假说演绎法”进行判断
相关方法: (1) 两种病同时存在时, 单因子法。 (2) 若存在多种情况, 使用假说演绎法。
遗传题知识基础是建立在自由组合定律和分离定律上解答时一定要做到繁化简、用减不易加。 教师应善于从试题中归纳相关方法, 这种能力必须贯穿于学生的解题过程。 生物题解题思路, 从思维方向、相关知识、相关方法三方面入手。 思维方向引导学生对试题信息源准确定位; 相关知识使学生对之前复习内容重现和巩固; 运用相关方法使学生学会总结解题方法, 总结不同题型下同一考点的应对措施, 实现从解一题到一类题的过渡。
摘要:解题的关键是把握题中的条件信息, 准确定位相关信息源, 确定试题核心考点, 然后进行相应的解答。
关键词:解题策略,遗传,信息源
参考文献
[1]杨梅.高三生物复习方法.雅安职业技术学院学报, 2007 (04) .
[2]朱旭.高考生物选择题的解题对策.考试 (高考理科版) , 2007 (06) .
[3]周茜.基于目标的有效教学.生物学通报, 2011 (06) .
生物遗传学题 篇2
1.下列有关遗传和进化问题的叙述,正确的有
A.遗传和变异是进化的基础,通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递 B.根据基因的自由组合规律推知,基因重组是生物进化的主要原因
C.地理隔离可阻止种群间的基因交流,种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离 D.自然选择、基因重组、突变,都会导致种群基因频率发生变化 【答案】ACD 【解析】 试题分析:遗传和变异是进化的基础,通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递,实现遗传信息的传递,A项正确;基因突变是生物进化的根本原因,基因重组是生物多样性的重要原因,B项错误。地理隔离可阻止种群间的基因交流,种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离,产生新物种,C项正确。自然选择、基因重组、突变,都会导致种群基因频率发生变化,使得生物进化,D项正确。
考点:本题考查现代生物进化理论的主要内容,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
2.某植株的基因型为AaBb,其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种过程如下图所示,下列相关分析中正确的是
A.通过过程①得到的植株A全为纯合子
B.过程②可用适当的低温处理,低温作用时期为有丝分裂间期 C.若未对植株A进行筛选,则植株B中符合要求的类型约占1/4 D.该种育种方法的优点是缩短育种年限,原理是染色体变异 【答案】CD 【解析】
试题分析:过程①为花药离体培养,通过过程①得到的植株A全为单倍体,过程②是诱导染色体数目加倍,通过过程②得到的植株B全为纯合子,A项错误;过程②可用适当的低温诱导处理,低温作用的原理是抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,因此作用时期为有丝分裂前期,B项错误;基因型为AaBb的植株产生AB、Ab、aB、ab四种花粉,则植株A也是这四种基因型,植株B的基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb,由于A和b基因控制的性状对提高产量是有利的,所以符合要求的类型是AAbb,占1/4,C项正确;该种育种方法的优点是明显缩短育种年限,原理是染色体数目变异,D项正确。故选CD。
考点:本题考查生物变异在育种上应用,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。3.如图为人类某种单基因遗传病系谱图,Ⅱ-4为患者,则下列相关叙述合理的是
A.该病一定属于常染色体隐性遗传病 B.Ⅱ-3是携带者的概率为1/2
C.若Ⅰ-2不携带致病基因,则Ⅰ-1的一个初级卵母细胞中含有4个致病基因 D.若Ⅰ-2携带致病基因,则Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病男孩的概率为1/8 【答案】D 【解析】
试题分析:II4为患者,但其父母均正常,说明该病是隐形遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,A项错误;若该病是常染色体隐性遗传病,则II3是携带致病基因的概率为2/3,若该病是X染色体隐性遗传病,则II3是携带致病基因的概率为1/2,B项错误;若I2不携带致病基因,则该病是X染色体隐性遗传病,I1是杂合子,她的一个初级卵母细胞已经经过间期的复制,含2个致病基因,C项错误;若I2携带致病基因,则该病属于常染色体隐性遗传病,I1、I2均为杂合子,他们再生一患病男孩的概率为1/2×1/4=1/8,D项正确。
考点:本题考查人类遗传病的类型,意在考查学生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。4.用秋水仙素处理普通西瓜(二倍体)的幼苗,不可能出现的状况是 A.全株细胞的染色体数目都加倍
B.成熟后产生的卵细胞中有两个染色体组 C.诱发DNA中个别碱基发生改变 D.长大后可以正常地开花结果 【答案】A 【解析】
试题分析:秋水仙素处理的主要是茎尖分生组织,由此分裂分化的地上部分,细胞的染色体数加倍。但是,其地下部分染色体数目不变,A项错误;因为植株地上部分细胞中有4个染色体组,减数分裂产生卵细胞的时候,卵细胞的染色体数减半为2各染色体组,B项正确;秋水仙素是诱变剂,当处于细胞分裂间期,即细胞变异敏感期的时候,容易受秋水仙素的影响,发生基因突变,C项正确;四倍体的地上部分,可以进行正常的减数分裂,产生正常的生殖细胞,所以可以正常开花结果,D项正确。
考点:本题考查染色体数目变异,意在考查学生能理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
5.用一定浓度的秋水仙素处理下面甲图中植物的茎尖和根尖1,一段时间发育成乙图中的植株。则乙图a、b、c、d四处细胞(都处于非分裂期)中,染色体数相同的是
A.a和b B.b和c C.c和d D.b和d 【答案】D 【解析】 试题分析:用一定浓度的秋水仙素处理下面甲图中植物的茎尖,则被处理的细胞染色体数目加倍,由此细胞分裂分化发育而成的地上部分,体细胞中染色体数都加倍,即c细胞内染色体数加倍,而d为卵细胞,染色体数减半,也即d中染色体数为c细胞的一半。同理,用一定浓度的秋水仙素处理根尖1,则a细胞染色体数加倍,但是b细胞不是由根尖1细胞分裂分化而来,b处细胞染色体数没有加倍。因此a细胞染色体是b细胞的两倍,A项错误;b细胞染色体是c细胞的一半,B项错误;c细胞染色体数是d细胞的两倍,C项错误;b细胞和d细胞染色体数相同,D项正确。
考点:本题考查染色体数目变异、生物变异在育种上应用,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;能理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
6.下列有关育种的叙述中,错误的是 ..A.用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B.通过植物组织培养技术培育脱毒苗,筛选培育抗病毒新品种
C.诱变育种可提高突变频率,加速新基因的产生,从而加速育种进程 D.为了避免对三倍体无籽西瓜年年制种,可利用植物组织培养快速繁殖 【答案】B 【解析】
试题分析:用于大田生产的优良品种不一定是纯合子,有些品种是杂合子,因为其有杂种优势,如杂交水稻,A项正确;利用未被病毒感染的茎尖等,通过植物组织培养技术培育的脱毒苗就有可能不带病毒,但不一定能抗病毒,B项错误;诱变育种可提高突变频率,加速新基因的产生,从而加速育种进程,C正确;三倍体无子西瓜因为减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生可育的配子,因而不能产生种子,所以必须年年制种,为了避免对三倍体无子西瓜年年制种,可利用植物组织培养快速繁殖,D项正确。
考点:本题考查生物变异在育种上应用,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;能理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
7.镰刀型红细胞贫血症是一种由常染色体上隐性基因控制的遗传病。杂合子也会出现患病症状,但症状会轻于此病的纯合子。右图示该病的遗传图谱,有关叙述正确的是()
A.Ⅱ4和Ⅱ5的遗传信息传递规律有差异 B.Ⅱ5和Ⅱ6生正常男孩的概率为1/4
C.若Ⅱ5同时为红绿色盲携带者,Ⅱ6色觉正常,他们生一个同时患两种病男孩的概率为1/8 D.此病产生的根本原因是血红蛋白结构异常 【答案】BC 【解析】
试题分析:设患病基因是a,据图分析,Ⅱ4的基因型为aa,Ⅱ5的基因型为Aa, 遗传信息传递都是基因分离定律,故A错。Ⅱ5的基因型为Aa, Ⅱ6基因型为AA,后代为1AA(正常):1Aa(患病),故生正常男孩的概率1/2×1/2=1/4,故B正确。设红绿色盲基因为b,则Ⅱ5BbBb的基因型为AaXX, Ⅱ6基因型为AAXY,故生一个同时患两种病男孩(AaXY)的概率为1/2 x 1/4=1/8,故C正确。镰刀型红细胞贫血症产生的直接原因是血红蛋白结构异常,根本原因是基因突变,故D错。
考点:本题考查遗传病相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力;遗传图谱分析能力。
8.如图为人类某种单基因遗传病的系谱图,II5为患者。下列相关叙述不合理的是: ...
A.该病属于隐性遗传病,但致病基因不一定在常染色体上
B.若I2携带致病基因,则I1、I2再生一患病男孩的概率为l/8
C.若I2不携带致病基因,则I1的一个初级卵母细胞中含4个致病基因 D.该病易受环境影响,II3是携带者的概率为1/2 【答案】CD 【解析】
试题分析:分析系谱可知,亲代正常,但子代出现患者,说明是隐性遗传病,但不能得出致病基因在常染色体还是在性染色体上,A正确;若I2携带致病基因,II5为患者,则该病是常染色体上的隐性遗传病,I1、I2再生一患病男孩的概率为1/4x1/2=l/8,B正确;若I
2Bb不携带致病基因,II5为患者,则该病是X染色体上隐性遗传病,I1的基因型为XX,I1一
BBbb个初级卵母细胞的基因型为XXXX,其中含2个致病基因,C错误;若该病受环境的影响,I13是携带者的概率不能确定,D错误。故选CD。
考点:本题考查系谱图中人类遗传病的有关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。9.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病,相关分析不正..确的是().
A.Ⅱ3个体的致病基因分别来自于I1和I2个体
B.Ⅲ5的基因型有两种可能,Ⅲ8基因型有四种可能
C.若Ⅲ4与Ⅲ6结婚,生育一正常孩子的概率是1/4 D.若Ⅲ3与Ⅲ7结婚,则后代出现男孩患病的概率为1/8 【答案】D 【解析】
试题分析:由Ⅱ
4、Ⅱ
5、Ⅲ7推知甲为常染色体显性遗传,则乙为伴性遗传,由Ⅱ
4、Ⅱ
5、Ⅲ6可知乙病是隐性,故乙为伴X隐性遗传,Ⅱ3个体的致病基因分别来自于I1和I2个体,A正确;对甲病来说,Ⅱ
4、Ⅱ5是杂合子,Ⅲ5患甲病,也可能显性纯合,也可以是杂合,两种可能。Ⅲ8可能是乙病的杂合子,也可能是正常纯合子,所以两种病综合分析基因型有四
Bbb种可能,B正确;若Ⅲ4的基因型是AaXX,Ⅲ6的基因型是aaXY,结婚生育一正常孩子的BBbBB概率是1/2×1/2=1/4,C正确;Ⅲ3的基因型定是aaXY,Ⅲ7的基因型是1/2aaXX、1/2aaXX,结婚生育男孩患病的概率为1/4,D错误。
考点:本题考查遗传病相关的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。10.一正常女子和一患病男子结婚,生了一个正常的女孩和一个正常的男孩,子女长大后分别与正常人结婚,所生子女都不会患此遗传病。该遗传病最可能是()A.常染色体显性遗传病 B.X染色体显性遗传病 C.常染色体隐性遗传病 D.X染色体隐性遗传病 【答案】A 【解析】
试题分析:如果是X染色体显性遗传病,男子患病,女儿一定患病,B错误;如果是常染色体隐性遗传病,所子正常子女都是携带者,长大后,与正常人结婚(也可能是携带者),后代有可能患病;如果是X染色体隐性遗传病,所生女儿一定是携带者,女儿与正常男性结婚,有可能生出患病男孩;如果是常染色体显性遗传病,患病男子可能是杂合子,所以可生出正常的女孩与正常的男孩,正常人与正常人结婚,子女不会患病,可能性最大,A正确。考点:本题考查遗传病与伴性遗传的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
11.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要尽快培育出基因型为aabb的新品种,最方便的育种方法是 A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种 【答案】B 【解析】
试题分析:单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍,操作比较复杂,技术要求较高,不是最简捷的,A错误。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,只要两亲本杂交,得到F1为AaBb,再让F1自交(雌雄同株的植物)或F1的雌雄个体相互交配(动物及雌雄异株的植物)即可得到aabb的新品种,而且新品种一旦得到,就可稳定遗传,操作简单,所需时间与单倍体育种一样,最简捷,B正确。人工诱变有不定向性,不易得到人类需求的品种,C错误。细胞工程育种导致染色体加倍,称为多倍体,即基因型为AaaaBBbb的品种,不符合需求,D错误。
生物遗传题仍是高考重中之重 篇3
【例1】(07年江苏高考试题第7题)优生,就是让每个家庭生育健康的孩子。下列与优生无关的措施是 (D)
A.适龄结婚,适龄生育
B.遵守婚姻法,不近亲结婚
C.进行遗传咨询,做好婚前检查
【规律总结】了解我国目前采取的四项主要的优生措施,提高学生的优生意识,引导学生关注生活,积极宣传人口政策,提高学生的学以致用的能力。
【变式训练】 下列需要进行遗传咨询的是(A)
A.亲属中生过先天畸形孩子的待婚青年
B.得过肝炎的夫妇
C.父母中有残疾的待婚青年
D.得过乙型脑炎的夫妇
【例2】(07年江苏高考试题第14题)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是
(A)
A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变
B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C.突变只能定向形成新的等位基因
D.突变对生物的生存往往是有利的
【规律总结】理解基因突变的概念及其特点。要通过实例来理解基因突变的普遍性、随机性、低频性、有害性和不定向性等特点。因此加强生物学概念、原理的本质和外延的理解,是解题的立足之本。
【变式训练】关于基因突变的下列叙述中,错误的是(D)
A.基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变
B.基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变而引起的
C.基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起
D.基因突变的突变率是很低的,并且都是有害的
【例3】(07年江苏高考试题第15题)果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制,基因型BB、Bb为灰身,bb为黑身。若人为地组成一个群体,其中80%为BB的个体,20%为bb的个体,群体随机交配,其子代中Bb的比例是(B)
A.25%
B.32%
C.50%D.64%
【规律总结】本题的关键在于锁定关键词“随机交配”,对于这类试题应做到:
(1)注意审题,挖掘内涵
(2)排除干扰,抓住本质
(3)一题多解,寻找捷径。
在一个群体中,已知BB占80%,bb占20%,则基因B的频率为80×2/200=80%,基因b的频率为20×2/200=20%,则亲代随机交配一次后,子代基因型频率为:BB=80%×80%=64%,
Bb=80%×20%×2=32%, bb=20%×20%=4%。本题答案为B。
【变式训练】某种群中,BB的个体占25%,Bb的个体占50%,bb的个体占25%。若种群中的个体自由交配,且bb的个体无繁殖能力,则子代中BB:Bb:bb的比值是(B)
A.3:2:3
B.4:4:1
C.1:1:0
D.1:2:1
【例4】(07年江苏高考试题第16题)下图为一个真核基因的结构示意图,根据图中所示,对该基因特点叙述正确的是 (C)
A.非编码区是外显子,编码区是内含子
B.非编码区对该基因转录不发挥作用
C.编码区是不连续的
D.有三个外显子和四个内含子
【规律总结】 图解法是学习生物的常用手段之一。对于教材上的插图要结合文字深刻理解,内化成自己的知识,才能做到文图结合、灵活运用。
【变式训练】
1、下面关于真核生物基因的认识完全正确的一组是(D)
①编码区能够转录为相应的信使RNA,经加工参与蛋白质的生物合成
②在非编码区有RNA聚合酶结合点
③真核细胞与原核细胞的基因结构完全一样
④内含子是不能够编码蛋白质序列
A.①②③
B.②③④
C.③④①
D.①②④
2、若大肠杆菌基因A与人体基因B所控制合成的蛋白质含有相同数目的氨基酸,则A、B所含碱基对数一般情况下 (C)
A.A、B基本相等
B.A大于B
C.B大于A
D.不一定
【例5】(07年江苏高考试题第18题)某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于 (C)
A.三倍体、染色体片断增加、三体、染色体片断缺失
B.三倍体、染色体片断缺失、三体、染色体片断增加
C.三体、染色体片断增加、三倍体、染色体片断缺失
D.染色体片断缺失、三体、染色体片断增加、三倍体
【规律总结】准确识别细胞分裂图像和结构图是解决这类试题的基础,挖掘图中关键点和隐含条件是解题的突破点。平时要注意加强图解题的训练。
【变式训练】 下图示细胞中所含染色体,下列叙述不正确的是:(B)
A.A代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含一条染色体
B.B代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含三条染色体
C.C代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含三条染色体
D.D代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含四条染色体
【例6】题6.(07年江苏高考试题第23题)下列为某一遗传病的家系图,已知Ⅰ-1为携带者。可以准确判断的是(B)
A.该病为常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-4是携带者
C.Ⅱ-6是携带者的概率为1/2
D. Ⅲ-8是正常纯合子的概率为1/2
【规律总结】对于遗传系谱图的分析,首先要确认该病的遗传方式,然后在家系中根据上下代之间的关系推出有关个体的基因型及其的概率,再由此推算出下一代的表现型、基因型及其概率,最后检查一遍即可。
【变式训练】 右图为某半乳糖血症家族系谱图,有关叙述不正确的是(C)
A.该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.带有致病基因的男性个体不一定患病
C.10号个体为杂合体的几率为2/3
D.若14与一患者婚配,所生儿子患病的几率为1/3
【例7】(07年江苏高考试题第31题) 已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性,控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交,F2代理论上为(CD)
A.12种表现型
B.高茎子粒饱满:矮茎子粒皱缩为15:1
C.红花子粒饱满:红花子粒皱缩:白花子粒饱满:白花子粒皱缩=9:3:3:1
D.红花高茎子粒饱满:白花矮茎子粒皱缩=27:1
【规律总结】遗传题往往具有一定的规律性,通常是利用基因的分离定律来解题,即隔离审查法,使复杂问题简单化,因此要透彻理解基因的分离定律。
【变式训练】番茄果实的红色对黄色为显性,两室对多室为显性,植株高对矮为显性。三对相对性状分别受非同源染色体上的等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄色多室高茎番茄杂交。下列对此实验与结果预测的叙述中,正确的是(ABD)
A.三对性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B.F1可分别产生8种不同的基因组合的雌雄配子
C.F2代中的表现型共有9种
D.F2代中的基因型共有27种
【例8】(07年江苏高考试题第34题)藏报春的叶片有绿色、白色、花斑色三种类型,属于细胞质遗传;花色由一对核基因R、r控制,基因型RR为红色,Rr为粉红色,rr为白色。
(1)白花、花斑叶片植株①接受花粉,红花、绿色叶片植株②提供花粉,杂交情况如图a所示。根据细胞质遗传和细胞核遗传的特点,①向③传递____________ ,而②向③传递____________。③的叶片类型可能是__________。
(2)假设图b中④个体自交,后代出现绿色叶片植株⑤:花斑叶片植株⑥:白色叶片植株⑦的比例是________,这是因为细胞质遗传物质的分离具有__________的特点;后代出现红花、花斑叶片植株:白花、花斑叶片植株的比例是_____________。
【答案】(1)细胞质和细胞核遗传物质细胞核遗传物质 绿色叶片、花斑叶片、白色叶片(2) 不定的随机不均等1:1
【规律总结】对于核质遗传的综合考查。要牢记质遗传的两个特点和核遗传的一般规律,先分别分析再将结果进行组合,即解遗传题的分合思想。
【变式训练】水稻的雄性可育(能产生可育花粉)性状由显性基因A、B控制(水稻植株中有A、B或两者之一为雄性可育)。现有甲、乙、丙三种基因型不同的水稻,甲不含A、B基因,乙含有A、b基因,丙含有a、B基因,若甲与乙杂交得到的F1全部雄性可育,甲(♀)与丙(♂)杂交得到的F1全部雄性不育。根据上述杂交实验结果可以确定这两对基因存在部位是(C)
A.两者均存在于细胞核中
B.两者均存在于细胞质中
C.仅A、a基因位于细胞核中
D.仅B、b基因位于细胞核中
【例9】(07年江苏高考试题第38题)单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb,镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该基因的携带者,为了能生下健康的孩子,每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。
(1)从图中可见,该基因突变是由于________引起的。巧合的是,这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点,突变基因上只有2个酶切位点,经限制酶切割后,凝胶电泳分离酶切片断,与探针杂交后可显示出不同的带谱,正常基因显示______________条,突变基因显示__________条。
(2)DNA或RNA分子探针要用__________等标记。利用核酸分子杂交原理,根据图中突变基因的核苷酸序列(——ACGTGTT——),写出作为探针的核苷酸序列____________ 。
(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-1——Ⅱ-4中基因型BB的个体是___________,Bb的个体是____________,bb的个体是___________。
【答案】(1)碱基对改变或A变成T 2 1(2)放射性同位素或荧光分子——UGCACAA——(3)Ⅱ-1和Ⅱ-4 Ⅱ-3 Ⅱ-2
【规律总结】生物科学是文理兼容科学,常用图表曲线等形式来考查学生的推理能力。常用的方法有:(1)看懂图、表、线的生物学含义(2)梳理图表线的内在关系(3)反馈图表线与相关知识进行对号入座(4)排除干扰选项,找准正确答案。
【变式训练】1、21世纪被认为是生物学的世纪,目前可用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本上的遗传信息。以下与DNA探针有关的叙述中,不正确的是(C)
A.DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断
B.DNA探针可用于遗传性疾病的诊断
C.DNA探针可用于改造变异的基因
D.DNA探针可用于检测饮用水病毒含量
2、分析下图所示家族遗传系谱图,回答有关问题:(甲病:显性基因为P,隐性基因为p;乙病:显性基因为B,隐性基因为b)
(1)Ⅱ3、Ⅱ8两者的家族均无乙病史,则Ⅲ10基因型为__________,若Ⅲ10与一正常男子婚配,子女患病概率为__________。
(2)若Ⅱ7再次怀孕后到医院进行遗传咨询,虽已鉴定胎儿为女性,但医生仍建议对胎儿进行基因检测,原因是__________,用__________________将有关DNA分子处理成多个DNA片段后,分离得结果如下。由结果分析得知,该胎儿是否患有甲病?____________,理由______________。
标记DNA片段Ⅰ1 Ⅰ2 Ⅱ4 Ⅱ5 Ⅱ6 Ⅱ7胎儿
总之,只有夯实基础知识,把握知识的内在联系和一般规律,在解题时才能根据试题要求,灵活、熟练地运用各种解题方法与技巧,达到灵活、快速、准确解题的目的。
13、确定基因在染色体上的位置是人类基因组计划中的一项重要工作。右图为对某家庭中七名成员某性状及DNA指纹分析(其中:“标记DNA”是指用同位素标记的特定DNA片段)。依据研究结果可以得出的正确结论有 (ABC)
A.标记F、H可能位于同一染色体上
B.标记A、B位于一对同源染色体上
C.P基因很可能与标记C在同一染色体上
D.标记C、I一定位于不同的染色体上
(审稿:郑春和编校:朱旭)
生物遗传学题 篇4
所谓“假说—演绎法”就是在观察和分析的基础上提出问题以后, 通过推理和想像提出能够解释问题的假说, 并根据假说进行演绎推理, 然后再通过实验检验演绎推理的结论, 如果实验结果与预期结论相符, 就证明假说是正确的, 反之, 则说明假说是错误的。它在生物科学的发展中起着十分重要的作用。
2.“假说—演绎法”的应用实例
19世纪以前生物学家对遗传学的研究, 多是从实验结果中提出某种理论或学说, 也就是传统的归纳法。而孟德尔在研究豌豆一对相对性状的遗传实验中, 采用了“假说—演绎”的科学方法, 根据豌豆关于紫花和白花的遗传实验, 从客观现象出发, 提出问题, 作出假设, 然后设计实验对假说进行检验, 这种方法的运用使遗传学由描述性研究阶段进入理性推导和实验验证的研究阶段, 也帮助孟德尔在1865年发现了豌豆的遗传规律, 进而一举奠定了“现代遗传之父”的地位。
3. 利用“假说—演绎法”解遗传题
孟德尔最终能够成功的原因之一, 是在于他严密的逻辑和精心的设计, 从发现问题到作出解释, 再到后来的实验验证, 在逻辑上环环相扣, 十分严谨。而假说演绎的过程方法对我们解题也有很大帮助, 特别是一些难以确定的遗传题目, 假说演绎的过程能够帮助我们理清思路, 排除干扰, 从而发现问题的本质, 帮助我们顺利解题。下面就以2005年全国理综卷Ⅰ第31题为例, 举例说明如何用假说演绎来解遗传题。
例.已知牛的有角与无角为一对相对性状, 由常染色体上的等位基因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的基因频率相等) , 随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配, 每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中, 3头有角, 3头无角。
(1) 根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。
(2) 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? (简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)
◆解析:本题考查的知识点为对基因分离定律的应用, 对于牛的有角和无角, 题目没有在一开始告诉我们它们的显隐关系, 而是要求我们自行判断, 可以说, 这是解整个题目的关键所在。对于题目信息“1头无角公牛和6头有角母牛分别交配, 每头母牛只产了1头小牛, 在6头小牛中, 3头有角, 3头无角”, 无论是用教材中的概念即F1显现性状为显性性状, 还是用常规解题口诀“无中生有为隐性, 有中生无为显性”都无法解题, 因此, 为了理清思路, 使解题更加严密准确, 利用“假说—演绎”分步对题目进行解析:
(1) 在分析基础上提出问题:
有角母牛和无角公牛杂交后代既有有角又有无角, 因而有角和无角的显隐关系无法确定, 当无角为显性时, 由于公牛只有一头, 只需考虑Aa情况, 即Aa和aa的杂交组合, 理论上后代是一半有角牛, 一半无角牛;当有角为显性时, 母牛可能有两种基因型AA和Aa, 只要母牛中具有Aa基因型的头数适中, 也有可能出现3头无角, 3头有角。
(2) 通过推理和想像提出假说:
根据“有中生无, 亲本为显性”的遗传规律, 选择两头表现型相同的牛进行交配, 然后可以根据后代是否出现性状分离来判断亲本是否为显性性状, 因此在解题过程中先假设其中一种表现型为显性, 例如假设有角为显性, 无角为隐性, 然后选择多头有角公牛和有角母牛进行杂交, 看后代是否会出现无角牛。
(3) 根据假说进行推理演绎:
设计遗传试验, 从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交。
预期实验结果:如果后代出现无角小牛, 则有角为显性, 无角为隐性;如果后代全部为有角小牛, 则无角为显性, 有角为隐性, 以此作为最终判断的依据。
(4) 最后整理假说推理的过程, 完成答案。
初中生物课堂遗传学教学技巧研究 篇5
【摘要】生物学习是一个激发学生学习兴趣、知识创新和探究能力的过程。新课标要求改变传统教学模式,遗传学部分既是生物的重点,也是其教学难点,是高考必考习题之一。因此,探索生物遗传学教学策略既可以提高学生成绩,也符合新课标的要求。
【关键词】初中生物;遗传学;技巧
遗传学是生物科学中一门十分重要的基础理论学科,直接涉及生命起源和生物进化的机理。由于遗传学理论既深奥又抽象,涉及知识面广、发展速度快,与实际应用联系又较密切,因此加大了学生学习的难度。课堂教学是教学实施过程中最基本的一种教学形式,教师是课堂教学的组织者和引导者,在课堂教学中具有主导作用。课堂教学是教师讲授知识、培养学生能力的主要方式。根据多年的教学实践,将自己的课堂教学体会总结为以下几点。
一、引导学生选择,调动学生兴趣
兴趣是最好的老师。学生在学习的过程中,会自然的选择自己感兴趣的东西。因此,调动学生对学习生物的兴趣是进行生物教学的第一步,也是出色完成生物教学的基础。由教育心理学可知,教师的引导作用是教学的主导,教师只有深入学生中,以学生为教学主体,掌握学生的知识水平,利用情境创设法创造机会让学生自主的学习才能发挥学生特长。生物比较抽象,这对教学效果造成不良影响。故在进行教学的过程中,可通过引进初中较容易的生物知识,调动学生的表现欲望,这样不仅可以调动学生积极性,还能为引进新的教学内容起到铺垫作用。因此,教师要发挥其主导作用,为学生创造表现的机会。
例如,在讲授“遗传和染色体”时,可提问初中生物与此有关的知识,这样,初中生物好的学生就提起兴趣,向周围的同学讲述,积极回答老师提问,增强其自信心。而且学生与学生之间的交流更加方便,更能使学生理解,提高了教学效果。在讲授DNA结构时,会涉及化学中的物质结构和物理中力学部分知识。由此,可通过邀请化学或物理知识基础扎实的同学向大家讲授相应部分的原理。在讲授“遗传的两个基本规律”时,会用到概率统计知识,此时要在上课前提醒同学们预习相应部分知识。在制作DNA双螺旋结构模型时,可邀请同学积极参与进来,在手工制作的过程中讨论DNA构造,从而调动其对生物的好奇心和探索欲。
二、引进多媒体教学,运用探究式模式
在教学的过程中注重应用先进的科技,引进多媒体技术进行教学。通过利用多媒体中的幻灯片、图片等使学生对生物构造有直观的认识,实现教学的现代化和智能化。先进的教学方式总能提高工作效率,教师花费较少的心血就可以将知识轻松传授给学生,并使其记忆深刻。同时要改变传统的填鸭式教学模式,转为探究式教学模式。填鸭式教学模式不能引起学生兴趣,总是被动的接收教师传授的知识,缺乏思考,不利于形成系统的知识系统。而探究式的模式是以学生为主体,用相应的问题引导学生分析解决,提高其思考能力的教学模式。生物教师应采用合适的方式方法引导学生展开一步步教学。使枯燥的生物知识变得活灵活现,与生活息息相关。
例如,在讲授遗传和变异时,根据大纲内容将教材内容以幻灯片的形式展示出来,这样不仅有文字,还有图片和声音等。课前做好课件,可以减去上课边讲课边书写板书的辛苦,避免在书写板书的过程中讲错知识。同时学生也可紧跟老师思路,在课堂上对生物内容进行记忆。通过模型和挂图展示生物物质的微观结构以及抽象的生理过程。在讲授噬菌体侵染细菌的过程时可利用DNA双螺旋结构模型生动形象的向同学展示,提高教学效率。教师以参与者身份引导学生在探究的基础上进行集体讨论,使学生主动探究DNA相关知识,从而提高教学效果。
三、理论联系实际,做好生物实验
生物知识来源于生产和生活并应用于实践中,故生物与我们的生活息息相关。在讲授生物知识的过程中要注重理论联系实际并引导学生认真做实验,注意挖掘与生活联系密切的生物知识,唤起学生探究渴望,达到学以致用的目的。生物实验是重要的教学内容,教师一定要认真指导学生做生物实验,以培养其探究能力、思维能力、观察能力和实验能力,从而调动其学习生物的浓厚兴趣。新课标要求生物教学要加大实验操作的比例,由此可知生物实验的重要性。但是,就目前而言我国生物教学中的实验教学内容还较为缺乏,因此,生物教师一定要注意提高自身生物实验能力。首先向学生讲授生物实验的步骤和应该注意的事项,使其在理解的基础上再引导学生利用生活中常见的生物做遗传学部分实验。
例如,教师可通过指导学生在花盆中种植黄色玉米,等其长大后,引导学生观察玉米穗,通过讨论利用遗传学知识解释其发生的现象,巩固其所学知识,提升学生的科学素养。在讲授基因的分离定律时,可通过利用多媒体展示舌两侧能否上卷的图片,然后布置调查问卷作业,让学生调查其父母的舌两侧能否上卷,分析其为显性或隐性。通过分析周边人的一些生物现状而达到灵活运用生物知识的目的。也可以让同学根据患白化病推断其肤色正常的父母基因,并分析此对夫妇再生下白化病孩子的概率,从而针对法律禁止近亲结婚进行解释。通过设计环环相扣的问题激发学生探究热情,提高学习效率。
四、要求学生课堂做笔记,提高学习效率
在课堂上要求学生做笔记能够集中学生的注意力,从而在一定程度上提高学习效率。因为,做笔记是在听讲和思考过程中进行的,学生始终会注意哪些内容可以记,哪些不用记,从而提高重点和难点内容的掌握。笔记不是将老师讲的每句话都记录下来,而是用自己的语言记下主要概念、论点、典型的例题等。同时还可以记下在听课过程中遇到的疑点、难点。研究表明记笔记是学生课堂学习的重要学习策略与技能。课堂上做笔记不仅对学生掌握教学内容有帮助,同时可以培养学生分析问题、逻辑思维问题的能力。
五、结束语
总之,随着生物学科重要性的提高,生物遗传学教学应改变传统教学模式。通过结合学生特点激发其探究能力,通过将遗传学部分的理论知识与实际生活联系起来增强学生学以致用的能力,使生物课堂充满活力,最终提高学生学习生物遗传学的效率。
【参考文献】
生物遗传学题 篇6
一、引导学生选择,调动学生兴趣
兴趣是最好的老师。学生在学习的过程中,会自然的选择自己感兴趣的东西。因此,调动学生对学习生物的兴趣是进行生物教学的第一步,也是出色完成生物教学的基础。由教育心理学可知,教师的引导作用是教学的主导,教师只有深入学生中,以学生为教学主体,掌握学生的知识水平,利用情境创设法创造机会让学生自主的学习才能发挥学生特长。生物比较抽象,这对教学效果造成不良影响。故在进行教学的过程中,可通过引进初中较容易的生物知识,调动学生的表现欲望,这样不仅可以调动学生积极性,还能为引进新的教学内容起到铺垫作用。因此,教师要发挥其主导作用,为学生创造表现的机会。
例如,在讲授“遗传和染色体”时,可提问初中生物与此有关的知识,这样,初中生物好的学生就提起兴趣,向周围的同学讲述,积极回答老师提问,增强其自信心。而且学生与学生之间的交流更加方便,更能使学生理解,提高了教学效果。在讲授DNA结构时,会涉及化学中的物质结构和物理中力学部分知识。由此,可通过邀请化学或物理知识基础扎实的同学向大家讲授相应部分的原理。在讲授“遗传的两个基本规律”时,会用到概率统计知识,此时要在上课前提醒同学们预习相应部分知识。在制作DNA双螺旋结构模型时,可邀请同学积极参与进来,在手工制作的过程中讨论DNA构造,从而调动其对生物的好奇心和探索欲。
二、引进多媒体教学,运用探究式模式
在教学的过程中注重应用先进的科技,引进多媒体技术进行教学。通过利用多媒体中的幻灯片、图片等使学生对生物构造有直观的认识,实现教学的现代化和智能化。先进的教学方式总能提高工作效率,教师花费较少的心血就可以将知识轻松传授给学生,并使其记忆深刻。同时要改变传统的填鸭式教学模式,转为探究式教学模式。填鸭式教学模式不能引起学生兴趣,总是被动的接收教师传授的知识,缺乏思考,不利于形成系统的知识系统。而探究式的模式是以学生为主体,用相应的问题引导学生分析解决,提高其思考能力的教学模式。生物教师应采用合适的方式方法引导学生展开一步步教学。使枯燥的生物知识变得活灵活现,与生活息息相关。
例如,在讲授遗传和变异时,根据大纲内容将教材内容以幻灯片的形式展示出来,这样不仅有文字,还有图片和声音等。课前做好课件,可以减去上课边讲课边书写板书的辛苦,避免在书写板书的过程中讲错知识。同时学生也可紧跟老师思路,在课堂上对生物内容进行记忆。通过模型和挂图展示生物物质的微观结构以及抽象的生理过程。在讲授噬菌体侵染细菌的过程时可利用DNA双螺旋结构模型生动形象的向同学展示,提高教学效率。教师以参与者身份引导学生在探究的基础上进行集体讨论,使学生主动探究DNA相关知识,从而提高教学效果。
三、理论联系实际,做好生物实验
生物知识来源于生产和生活并应用于实践中,故生物与我们的生活息息相关。在讲授生物知识的过程中要注重理论联系实际并引导学生认真做实验,注意挖掘与生活联系密切的生物知识,唤起学生探究渴望,达到学以致用的目的。生物实验是重要的教学内容,教师一定要认真指导学生做生物实验,以培养其探究能力、思维能力、观察能力和实验能力,从而调动其学习生物的浓厚兴趣。新课标要求生物教学要加大实验操作的比例,由此可知生物实验的重要性。但是,就目前而言我国生物教学中的实验教学内容还较为缺乏,因此,生物教师一定要注意提高自身生物实验能力。首先向学生讲授生物实验的步骤和应该注意的事项,使其在理解的基础上再引导学生利用生活中常见的生物做遗传学部分实验。
例如,教师可通过指导学生在花盆中种植黄色玉米,等其长大后,引导学生观察玉米穗,通过讨论利用遗传学知识解释其发生的现象,巩固其所学知识,提升学生的科学素养。在讲授基因的分离定律时,可通过利用多媒体展示舌两侧能否上卷的图片,然后布置调查问卷作业,让学生调查其父母的舌两侧能否上卷,分析其为显性或隐性。通过分析周边人的一些生物现状而达到灵活运用生物知识的目的。也可以让同学根据患白化病推断其肤色正常的父母基因,并分析此对夫妇再生下白化病孩子的概率,从而针对法律禁止近亲结婚进行解释。通过设计环环相扣的问题激发学生探究热情,提高学习效率。
总之,随着生物学科重要性的提高,生物遗传学教学应改变传统教学模式。通过结合学生特点激发其探究能力,通过将遗传学部分的理论知识与实际生活联系起来增强学生学以致用的能力,使生物课堂充满活力,最终提高学生学习生物遗传学的效率。
生物遗传学题 篇7
关键词:高中生物,遗传题,解题方法,命题研究
高中生物遗传学部分在整个高中生物教材中起重要的引领作用,高考也属必考题。遗传学题目灵活多变,需要学生运用基础知识并具有较强的运算能力。因此,学生需要加强基础知识的掌握和解题方法的训练。
一、扎实掌握基础知识
1. 充分认识遗传基本规律的细胞学基础。
遗传学知识的掌握必须建立在“分子与细胞”相关知识的基础之上,特别是关于细胞分裂的知识通过减数分裂的学习,学生真正地悟出遗传基本规律的真谛,也终于明白细胞质基因和原核生物遗传不遵循孟德尔遗传基本规律的原因,所以减数分裂的学习和复习是掌握遗传学知识的必经之路。它主要是指减数分裂过程的讲解和归纳,特别是对减数第一次分裂后期染色体行为的解释。我们可以先清楚地过一遍减数分裂,再以此分裂过程图以2n=4的动物基因型为AaBb,将基因与染色体的位置关系对应起来。
2. 简单介绍基因与性状的关系。
性状是由基因控制的,表现型是由基因型和环境因素共同决定的,控制生物性状的基因总是成对存在的,弄清楚基因与性状这些基础知识的关系,目的在于让学生建立起这样的解题思想与习惯,解遗传题时,必须将已知的基因和基因型先写出来,再根据子代的表现型及比例来推测未知的亲代的基因及基因型。
3. 层层推进,以不变应万变。
新课程改革人教版教材只要求高中学生掌握孟德尔两条遗传基本规律,而基因的分离定律又是解遗传题之母,所以掌握基因的分离定律是首要任务,然后层层推进。
如图:孟德尔关于一对相对性状的遗传实验图解。
F1Dd自交获得F2中基因型比和表现型比可以推出其它基因型的个体交配后产生的子代比例。如AA和Aa子代必为AA和Aa,比例为1∶1;Aa和aa子代必为Aa和aa,比例为1∶1,等等。在此基础上学生可以轻松得到各种基因型亲本杂交后、自交后子代各种基因型和表现型的比例。
掌握好基因分离定律的解题规律后,可以先得出两个推论:
∴AaBb×Aabb→表现型种类及比例应为:
推论2:各种基因型能产生的配子种类数:
Aa→A和a配子,比例为1∶1
BB→B一种配子
例:AaBBDd根据基因自由组合定律能产生的配子种类数为2×1×2=4种。
有这些基础知识的铺垫,再引入到基因的自由组合规律的学习当中去,就轻而易举、水到渠成了。
例:下图是孟德尔两对遗传基本规律的实验。
P:黄色圆粒×绿色皱粒
根据分离规律的基础知识,可以轻松地写出F2中任何一种基因型的比例,以及任何一种表现型的比例。如F2中Yyrr这种基因型的个体应占F2个体总数的比例为1/2×1/4=1/8。
二、充分训练解题方法
掌握好遗传学相关基础知识只是前提,在面对实际问题时,必须学会随机应变,因此要在训练中让学生积累解题的方法,形成严密的解题思路,进而得出解题规律。
1. 将遗传的两条基本规律有机结合起来。
现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1,
实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1,
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1∶2∶1。综合上述实验结果,请回答:
(1)南瓜果形的遗传受_____对等位基因控制,且遵循_____定律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为_____,扁盘的基因型应为_____,长形的基因型应为_____。
解析:根据已知的遗传学知识,两对等位基因推测两种性状根据自由组合规律应出现F2有四种表现型,比例为9∶3∶3∶1,这个9∶3∶3∶1可以从(3∶1) (3∶1)得出。实验1和实验2, F2的表现型比例为9∶6∶1,似乎可以看成9∶(3+3)∶1,因此可以完成第(1)题的解答。
第(2)小题,根据实验1和实验2, F2占9/16的为扁盘,因此扁盘应为双显性基因型,即A_____B_____,长形占1/16应为双隐性基因型aabb,圆形的为单显性基因型aaB_____或A_____bb。看似基因的自由组合规律的题目,实际上隐藏着基因的分离定律知识。
例2: (2010福建卷27)已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠挑对圆桃为显性,下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据:
(1)根据组别_____的结果,可判断桃树树体的显性性状为_____。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为_____。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组台定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组台定律,则甲组的杂交后代应出现_____种表现型。比例应为_____。
解析:通过乙组亲本表现型皆为乔化,后代出现了矮化树体,此为后代发生性状分离,则亲代必为杂合体,杂合体所表现的性状为显性性状。
两对相对性状的杂交实验,可以分解成每一对相对性状研究,既轻松又有效。甲组实验,乔化×矮化→乔化∶矮=1∶1。所以亲代的乔化为Dd,矮化为dd;同理可推另一对的蟠桃为Hh,圆桃为hh,则亲本乔化蟠桃的基因型为DdHh,矮化圆桃的基因型为ddhh。根据自由组合规律,可得甲组为测交组合,结果后代应有四种不同表现型乔化蟠桃、乔化圆桃、矮化蟠桃、矮化圆桃且比例为1∶1∶1∶1,然而表中数据与之不符,明显不遵循基因的自由组合定律。
例1: (2010全国Ⅰ33题)
2. 巧辨伴性、非伴性遗传题。
例3: (2011年福建泉州市质检27)某种绵羊有角(H)对无角(h)为显性。某科研机构利用纯种绵羊进行杂交实验1、2,结果如下表,请分析回答。
(1)实验结果表明:
(1) 控制绵羊有角、无角的等位基因(H、h)位于_____染色体上。
(2) F1雌、雄羊基因型为均为_____。
(2)请写出F2无角雌羊的基因型及比例%%%%%%。
(3)若需进行测交实验以验证上述有关推测时,既可让F1有角雄羊与多只纯种无角雌羊杂交,也可_____,预期测交子代雌、雄羊的表现型及比例为_____。
解析:该题的得分率较低,2005年全国高考出现过牛有角和无角的遗传题,现在的学生几乎没看过该题,因为该题的答案被批像一篇小论文,只有少数考生明白:相同基因型在公羊、母羊体内的表现型有差异,即基因型Hh的公羊为有角,母羊为无角。伴性遗传题在近几年福建高考中比较少见,以此题为例,如何判断遗传方式呢?根据交配组合,明显为正、反交方式,而F1的表现型正、反交结果相同,说明该遗传方式只能是常染色体遗传。学生认为表现型在公羊、母羊身上不一样,误认为伴性遗传,导致错误。
例4: (2011年厦门市质检27)果蝇翅的形状有3种类型:长翅、小翅和残翅,由两对等位基因(Gg和Hh)共同决定。其中G、g位于常染色体上。当个体中G和H基因同时存在时,表现为长翅;G基因不存在时,表现为残翅。两个纯合品系的果蝇进行杂交实验,结果如下表。
请回答:
(1)据表分析可推出H、h这对基因位于_____染色体上,理由是_____。
(2)正交实验中,亲本的基因型是_____,F2中小翅个体的基因型是_____。
(3)反交实验中,F2的表现型及比例是_____。
(4)纯种长翅果蝇的幼虫,在25℃条件下培养,成虫均表现为长翅,若在35℃条件下培养,成虫却表现为残翅,但基因型不改变,这种现象称为“表型模拟”。现有一只残翅雌果蝇,请设计一个实验判断它是否属于“表型模拟”。(只考虑G、g这对基因)
实验方法:让上述残翅雌果蝇与_____雄果蝇杂交,产生的幼虫在_____条件下长成成虫,观察成虫的翅型。
结果与结论: (1) 若成虫_____,则说明该残翅雌果蝇属于“表型模拟”。 (2) 若成虫_____,则说明该残翅雌果蝇不属于“表型模拟。
解析:该题涉及正反交实验,若没有先判断哪对性状为伴性遗传,解题无从谈起。根据正反交结果相同则为常染色体遗传,正反交结果不同,则为伴性或细胞质遗传(不作要求)。
推出H、h这对基因应位于X染色体上,理由是正反交结果不同,即正交F1表现型为雌果蝇都为长翅,雄果蝇也都为长翅;但反交实验的F1中,所有雌蝇均为长翅,所有雄蝇均为小翅。
三、命题研究
纵观近几年高考关于遗传题的命题方向着重考查学生的基本功及推理能力。在今后的高考中该命题方向也可能得到沿续。我认为今后遗传题命题思路还可能为以下两点。
1. 将常染色体遗传与伴性遗传结合起来考查。
例5:某种雌雄异株植物为XY型性别决定,该植物有蓝花和紫花两种表现型,由两对等位基因A和a(位于常染色体)、B和b(位于X染色体)共同控制。已知其紫花形成的生物化学途径如图:
现用蓝花雄株(aaXY)与某紫花雌株杂交,F1中的雄株全为紫花。
(1)亲本紫花雌株的基因型为_____,F1中的雄株表现型及其性状分离比为_____。若F1中产生一株蓝花雄株(AaXBXbY),则产生它的原因是_____。
(2)若该蓝花雄株(aaXBY)与另一杂合紫花雌株杂交,则F1的表现型有_____,其中纯合子占_____。
(3)若想培育出具有特殊观赏价值的红花植株,应选择的育种方法是_____。
(4)图11中紫花的形成过程说明基因可以_____,进而控制生物性状。请写出图中 (1) 过程的遗传信息流动途径:_____。
解析:植物雌雄异株,又涉及伴性遗传的遗传题比较少见,本题还要求学生能认真分析相关图示,发现有A基因无B基因方能形成紫色素,开紫花,综合性强。第(1)小题的第二个空要求学生回答F1中的雌株表现型及其性状分离比,难在学生已经形成定势思维,性状分离比常常为3∶1。然而本题性状分离比却是100%,因为雌株也只有一种表现型,很有新意。第二个空格则进一步考查了减数分裂知识,要求学生明白AaXB XbY是等于XBY+Xb形成的,所以出现染色体数目变异的时期应是减数第一次分裂后期一对性染色体XY没有分离。
第(2)小题首先根据题意推出杂合紫花雌株的基因型应为AaXbXb,那么F1的表现型应有AaXbY、aaXbY、AaXBXb、aaXBXb,表现型为紫花雄株、蓝花雄株、蓝花雌株,纯合子只有aaXbY占总数的1/4。
2. 以动物尤其是果蝇的性状遗传为背景
例6:果蝇的眼形有棒眼与圆眼之分,受基因D、d控制;翅形有长翅与残翅之分,受基因V、v控制。某科研小组用一对表现型都为圆眼长翅的雌雄蝇进行杂交试验,发现其结果与理论分析不吻合,随后又用这对果蝇进行多次试验,结果都如下图所示。据图回答问题:
(1)果蝇的眼形性状中的显性性状是_____,眼形和翅形中属于伴性遗传的是_____。
(2)图中F代的圆眼残翅雌蝇中纯合子所占比值为%%%%。
(3)试验结果与理论分析不吻合的原因是基因型为_____的个体不能正常发育成活。若要获得更明确的结论,请你设计最简便的探究实验。
(1) 用基因型为_____和_____的果蝇进行杂交试验。
(2) 结果与结论:_____。
解析:果蝇是公认的良好的动物遗传学实验材料,具有饲养容易,子代数目多,染色体数目少有多对容易区分的相对性状等。福建省高考理综卷从2006年至今未再涉及果蝇的遗传题,值得关注。
本题的基础知识涉及到基因的分离定律和自由组合定律,果蝇的性别决定类型及性染色体组成等。首先要根据杂交子代雌雄果蝇表现型有差别,断定眼形为伴性遗传,题目才能入手。综合考虑得出亲本的圆眼长翅雄蝇的基因型为VvXDY、雌蝇为VvXDXd。
刍议遗传学计算题的解题技巧 篇8
1. 思维导图法
1.1 方法
根据题目要求,将题目最终要求的内容浓缩写在纸上;围绕主题进行思考,同时在纸上写上内容发散的条件;将这些条件与题目已知条件相对照,找出解题方法。
1.2 例子
例1.某基因内含有990个脱氧核苷酸,这些脱氧核苷酸控制合成的多肽的相对分子质量为13548,那合成多肽的氨基酸的平均分子量为()
A.41 B.59 C.82 D.100
思路:分析一下这个题目,找到最后的落脚点是氨基酸平均分子量,这就是主题。平均分子量=总的分子量/分子数。总分子量=多肽分子量+失去的水分子量。建立思维导图
氨基酸平均分子量-多肽-氨基酸数-m RNA/3-碱基数/2-水分子量*18
那么这个问题就是990个脱氧核苷酸-m RNA是495个核糖核苷酸-165个氨基酸-失去164个水分子-水分子分子量2952-多肽13548,那么平均分子量=(13548+2952)/165=100,所以选D。
例2.某蛋白质分子由2条肽链构成,形成蛋白质失水3.0*10-21g水,控制合成该蛋白的基因至少多少脱氧核苷酸?
A.612 B.306 C.204 D.606
思路:最后找的是脱氧核苷酸的数目,这是所求。水的分子数由化学知识求得,根据水分子计算氨基酸数目,最后得到脱氧核苷酸数。建立思维导图
脱氧核苷酸数-氨基酸数-肽链数-失水重量-水的相对分子质量-阿伏伽德罗常数-水分子数
失水质量3.0*10-21g-/18gmol-1*6.02*1023≈100又肽链数目2,所以氨基酸数102,脱氧核苷酸102*6=612,答案选A。
2. 棋盘法
2.1 方法
棋盘法速度快,漏掉的可能性低。根据后代基因或表现,再组合得到子代基因。这种方法适用性好。
2.2 例子
例3.牡丹的花色很多,白色牡丹不含花青素,深红色的牡丹含有较多花青素。花瓣颜色的深浅由花青素决定,这是两对独立遗传基因控制,A、a、B、b。A、B使花青素增加,增加的量相同,且颜色深度可累加。一白色牡丹和一深红色牡丹杂交,得到中等红色牡丹。若这些中等牡丹自交,后代花色种类及数量比?
A.3种;9:6:1 B.4种:9:3:3:1
C.5种:1:4:6:4:1 D.6种;1:4:3:3:4:1
思路:F1中等红色为Aa Bb,自交后代由棋盘法表示,A、B越多,颜色越深,根据A、B表示
从这个表中显示,有五种花色,比例1:4:6:4:1,答案为C。
3. 结语
由以上可知,遗传概率计算的解题方式有很多种,只要对题型有了充分的认识,就可以做到以不变应万变。生物遗传概率计算的理解一定要到位,对题目的范围要有充分的理解。遗传学的概念一定要搞清楚,对计算原理做到充分理解。总之,遗传概率计算虽然计算过程并不复杂,但推理过程却有一定难度。一不留神,就会对计算结果造成错误。要做好生物遗传概率计算题就要做到:重视遗传知识的学习,正确理解有关概念;对题目的前提和范围有一个较透彻的理解;对概率的原理概念有多加练习,加深对题目的熟悉程度,做好题目的分类总结,避免发生同样的错误。
参考文献
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[3]曹潇潇,谢凯.生物遗传题中的数学原理[J].考试周刊,2007(36)
生物技术专业遗传学实验教学改革 篇9
一、遗传学实验教学的现状
遗传学实验是生物科学、生物技术、农学、医学类等专业一门重要的专业基础课实验, 全国各综合性大学, 师范、医学或农科大学均开设有遗传学实验[2]。但从现有的文献资料来看, 很多高校根据各自的专业要求及设备条件, 开展了遗传学教学改革, 普遍存在两大问题:第一, 染色体操作为代表的经典遗传实验内容与分子及群体遗传实验脱节。第二, 也是最突出的是内容单一具体的验证性实验多, 综合设计创新的三性有机结合的实验少。高校生物技术专业的本科生遗传学实验主要包括两大内容:其一, 染色体操作技术实验内容多, 如细胞有丝分裂、减数分裂、染色体核型及带型分析、染色体结构及数目变异鉴定等染色体操作技术实验;其二, 经典遗传验证性实验内容多, 如果蝇杂交实验、玉米或红色面包霉杂种后代遗传分析, 虽然涉及了多种材料, 但每个实验较为独立, 不容易找到联系, 以三大遗传规律验证为主。忽视了的遗传学实验内容应该是有机整体。而且在分子遗传实验内容, 如DNA提取、酶切、连接、扩增与检测技术, 基因突变RAPD分析等实验, 只是为了添加分子生物学实验技术而设置, 不易于学生掌握比较难懂的分子遗传学或生物技术的基理论对实验的指导作用。相比之下, 群体遗传学的实验内容, 如基因数目估计、遗传率估算、群体基因结构分析及遗传疾病风险估算等实验技术等, 是群体及数量性状遗传研究的基本技术, 但这些实验内容让学生感觉与分子和细胞水平的内容不能很好地联系起来, 在群体水平上对遗传现象有更深入的认识。
二、遗传学实验的研究型教学
传统的遗传学实验教学几乎已约定成俗, 各高校遗传学实验均是3~4学时一次实验课。由于实验要求在限定的时间内完成, 实验步骤由教师确定, 学生仅能按老师的要求去做, 所以, 学生没有机会去设计、去思维、去创新。不少的高校开设果蝇经典遗传实验时, 还是将单因子实验、双因子自由组合实验、伴性遗传实验、基因连锁互换实验及三点实验分别开设, 显得实验内容单一具体[3]。以研究促进教学是当前教学改革的必由之路, 这已经为高校生物技术专业学生能力培养的强大动力[4]。比如, 复旦大学在果蝇研究方面有较强的实力, 因而在生物技术的遗传学实验有一定侧重在果蝇实验。华中农业大学的生物技术专业依托于数量遗传学的雄厚研究实力, 在群体遗传上颇有特色。这充分表明学科建设与科学研究对实验课教学改革的作用。
三、遗传学实验教学改革的经验
我们在与遗传学相关课程, 如生物化学、分子生物学和细胞生物学等实验课的教学实践中, 发现这些课程的实验, 既相对独立又互相衔接, 为构建具有特色的综合性、设计性实验创造了条件[5]。我们在长期从事小麦细胞遗传学与分子生物学研究的基础上, 探索建立了以小麦为实验材料, 进行遗传学与多学科交融的新型实验课教学, 积累了一定的经验, 并呈现突出的综合性、设计性和创新性的特点。
1. 栽培小麦取材方便, 易于培养, 实验成本较低。
小麦是重要的粮食作物, 因而以它为实验材料其兼有理论与应用价值。小麦作为实验材料不像其他如果蝇材料需要特殊的培养体系, 而且种子较大易于操作, 基因资源易于保存。我们在研究中积累了丰富的小麦根尖培养的经验, 具有特色的发芽梳的应用, 可以大幅度提高细胞的分裂相, 在短时间的练习后, 可以较好地进行染色体观察, 同时也能在较快时间, 获得充足的实验样本, 满足核酸提取和群体观察等实验的需要, 实验成本低是其明显的优点。
2. 栽培小麦具有染色体大、染色体变异易于观察、遗传资源材料充分的优点。
由于小麦是植物界中的大型的染色体, 因而是进行染色体观察的较好材料。在传统的实验中, 一般采用大麦和黑麦为对象, 虽然材料的染色体数目少, 易于观察, 但他们没有足够的遗传工具材料供学生作多学科综合实验的研究。过去普遍认为小麦染色体太多, 而不易进行细胞学观察, 这主要由于没有建立高效的幼根培养系统, 我们的经验是小麦在优良的培养条件, 可以获得多的染色体分裂相和同时获得好的染色体分散度图像, 同时对本科学生的染色体制片技术是一个良好的训练。特别突出的是, 小麦的具有完整的染色体非整倍体材料, 包括单体、端体系列、缺体-四体系以及和近缘属物种如栽培黑麦 (Secale ereale) 、二倍体长穗偃麦草 (Lophopyrum elongatum) 的附加系和代换系材料, 是其他动物和植物材料所不能比拟的。这些材料较为稳定, 易于保存和观察, 完全可以满足学生的实验的需要。
3. 充分利用小麦丰富的遗传工具材料, 可以将所有的综合性实验进行有机的联结。
普通的遗传学实验课教学, 常常采用动物、果蝇或大麦作染色体数目观察, 而观察减数分裂和染色体数目变异, 又利用其他材料, 然后在核酸提取等又用其他的材料, 直接造成实验之间的割裂, 不能形成有机整体。而以小麦的非整倍体材料, 可以进行有丝分裂染色体数目、减数分裂染色体行为、染色体结构与数目变异的观察。最为重要的是, 小麦的缺体四体系和一系列的染色体代换系和附加系或易位系, 为基因定位提供特别的方便。
4. 小麦种子贮藏蛋白组成丰富、多样性好, 容易进行蛋白质分析。
小麦种子贮藏蛋白包括醇溶蛋白和水溶性的麦谷蛋白, 含量较大, 学生很容易在变性和非变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳中得到清晰的蛋白质亚基条带, 具有极高的分辨率, 易于观察和分析。由于部分蛋白质带已有深入的研究资料, 可以帮助学生巩固蛋白质的遗传表达知识, 同时由于小麦种子蛋白变异丰富, 其中还有许多尚未研究的新类型, 在蛋白质和分子水平上都有较大的创新性实验的开发空间。
5. 在染色体分析和基础上, 开展小麦的有性杂交实验
和群体观察, 把实验室与实践环节结合, 引入群体遗传操纵思维。目前许多遗传学相关实验在群体实验有所削弱, 并且许多群体遗传学实验都是单独的验证性统计实验, 没有与相关的实验结合。我们让学生在前期进行发芽、蛋白电泳、DNA提取后的植株, 再进行杂交实验, 观察非整倍体材料和数量性状和群体遗传特征, 建立实验室分子与细胞和生化上的操作, 最终在个体性状表现和群体变异上进行观察, 将遗传学的三大部分结合起来。同时让学生训练了从微观到宏观进行整体把握知识和运用知识的能力, 养成一种钻研的精神, 因为首先观察到的蛋白变异就追踪染色体有什么变异, 进而在DNA标记上寻找原因, 最后在群体上进行观察, 将理论与应用连接起来, 锻炼连贯的综合性科研能力。
四、遗传学综合性、设计性实验创新
设计全方位的涉及小麦染色体、核酸和蛋白质等分析、有机结合的综合性实验, 全面锻炼学生的创新能力和整体性思维[6,7,8]。由于小麦的种子包括胚和胚乳两个部分, 我们拟让学生利用刀片, 将小麦的种子分成两个部分, 这样一半就可以做胚乳的贮藏蛋白的分析, 利用非整倍体材料的蛋白质电泳, 可以对蛋白质进行染色体定位。具有胚的一半可以进行发根和发芽试验, 发出的根可以进行染色体的观察, 发的芽长出的叶片用来进行DNA或RNA提取分析, 长大的植株再用于观察减数分裂的遗传行为, 并进行杂交实验。这样基本的从染色体到核酸和蛋白质的有机联系得实验就算搭建好了。在这个前提下在进行综合性的实验设计。比如, 可以利用遗传工具材料, 如按所需目标设计特定基因的引物, 进行特定染色体控制的DNA序列的扩增, 进行目标PCR带或PCR-RFLP的染色体定位, 这样可以将分子生物学实验的PCR扩增与染色体相联系, 避免了在分子生物学实验中, 进行PCR扩增只是简单验证, 而与遗传学没有直接联系的缺陷。同时将蛋白质的电泳带也与染色体的控制相联结, 可以深入理解生物化学中的蛋白质的遗传与表达的实质。由于这种实验建立在植物的根、种子和幼苗和开花等阶段的有机结合, 能直接训练学生的创新思维。可以培养学生在研究型的实验过程中树立综合分析能力, 即在蛋白质水平、染色体水平和DNA或RNA水平上相互印证, 进而把生物化学、遗传学和分子生物学的知识灵活地运用, 为分析和解决共通的问题服务。
因此, 我们在本科遗传学实验教学方面的改革中, 教师将课堂教学与自己的科研方向有机地结合, 并运用在实验课教学。在搭建好实验平台上自定实验方案, 增强了学生实验兴趣, 提高了学生实验主动性, 培养了学生动手能力, 由于设计性实验要求每个学生按自定方案实施, 开放实验教学, 克服了老师代做及课堂利用效率低的问题。实践证明, 学生在掌握小麦这种代表性植物的全方位锻炼后, 对进一步在毕业实习中进行其他动物、植物或微生物进行独立的科研有非常大的帮助。
参考文献
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生物遗传学题 篇10
人类基因组计划 (The Human Genome Project, HGP) [1]的实施, 推动了当今医学和生命科学的发展, 其中遗传学起到越来越重要的地位。人类基因组计划的目的之一在于阐明人类蛋白质编码基因的结构、功能和相互作用, 以及与人类疾病之间的关系, 寻求各种治疗和预防的方法, 这正是生物信息学研究的方向之一。在生物信息学领域, 针对现代遗传学研究尤其是分子遗传学研究, 逐渐形成一门新兴学科《统计遗传学》, 是遗传学、统计学、信息学高度交叉的学科。哈尔滨医科大学是国内医学院校中第一个招收生物信息学专业本科生的学校, 统计遗传学是生物技术专业必修的一门专业课。作为一门新兴学科, 教学难度较大, 因此针对生物技术专业开展统计遗传学课程需要不断的探索与实践。
2 课程开设意义
人类基因组计划和人类基因组单体型计划完成后, 随着基因分型技术的发展与成熟, 统计遗传学方法将成为研究多基因复杂疾病易感性关系和基因定位的主要技术手段, 并将成为我国基因组医学自主创新的重要条件。
针对生物信息学这个新专业, 我院多次组织专家探讨教学课程设置, 将《统计遗传学》定为一门十分重要的专业课。其以《概率论与数理统计》和《遗传学》为前导课程, 运用遗传学与数学的理论和方法, 归纳整合群体遗传学、遗传流行病学、数量遗传学、生态遗传学和分子遗传学等分支学科内容, 系统深入地论述基因频率与基因型频率、遗传连锁分析与关联分析、群体遗传结构与分化分析、QTL基因定位、单体型分析等内容, 阐明遗传变异规律及方法论, 指导复杂疾病的分子分型与基因定位、人类单体型分析等研究实践。特别是随着Illumina、Affymetrix等基因分型技术的推广应用, 基于大规模SNP基因分型数据的全基因组关联分析将成为多基因复杂疾病遗传易感性关系和基因定位研究的主要方法。然而, 针对这种全基因组关联试验数据的统计分析, 统计遗传学面临着巨大挑战, 如多位点重复检验、基因与基因、基因与环境的交互作用等问题均是目前需要解决的问题。面对该机遇和挑战, 《统计遗传学》课程的开设恰如其时。
通过这门课程的理论学习可提高学生将各种统计方法应用于遗传学的能力, 相应的实验教学可提高学生动手操作能力, 熟练掌握统计遗传学软件以解决复杂疾病分析等实际问题。可为今后的科研工作或继续攻读硕士学位深造打下坚实基础。
3 课程设置与实践
我校生物信息科学与技术学院《统计遗传学》课程体系建设起步时间较早, 长时间的探索与实践使得该学科发展日趋完善, 如今已形成内容完备、特色鲜明的课程体系。
我院面向本科生与研究生两个层次开设《统计遗传学》, 在国内是首例。课程内容系统完善, 研究内容涵盖群体遗传、数量遗传、复杂疾病相关的SNP谱研究、疾病基因定位等, 并更加侧重分子遗传学研究内容。在不断的教学实践中, 逐渐形成了独特的鲜明特色:
3.1 经典统计遗传学理论与国际最新热门研究课题相结合
从开课至今, 我院对该课程非常重视, 专门成立了统计遗传学教研室, 教研室所有教师均为硕士以上学历, 并由该领域多名专家及有着多年海外留学经历的龙江学者共同商讨教学计划和教学大纲。现行的教学内容既包含传统的统计遗传学理论, 如基因频率与基因型频率、Hardy-Weinberg平衡定律、迁移、突变、选择、加性效应和显性效应及方差、亲属间相似性、遗传力、一般人类数量遗传分析等, 也包含了统计遗传学当今最新的内容, 如Lods score连锁分析、Haseman-Elston回归分析、ASP受累同胞对分析、受累亲属对分析、传递不平衡检验、QTL基因定位、单体型分析等等。传统的统计遗传学基础知识使学生对统计遗传学的理解更扎实、稳固, 而对最新科技前沿的学习使学生能够直接站到科技前沿, 可以更快的运用所学知识解决现行的实际问题。这样, 学生在学习过程中不会产生盲目性, 而更有目标, 有针对性。
3.2 教师教学与科研相结合
我院长期以来实行“教学科研一体化”, 以科研带动教学的发展模式。当今的信息时代, 生命科学是最热门的研究领域之一, 每天都会有大量最新的科研成果出现, 我们的老师只有坚持不懈地进行科学研究, 才能与时代同步, 跟上科技的发展。统计遗传学长期以来一直是我院的一个重要科研方向, 积累了大量的科研成果。我院研制的遗传学群体与家系资料分析系统 (PPAP) [2,3]已推广到中国科学院、中国医学科学院/协和医科大学、复旦大学、上海医科大学、上海第二医科大学、北京医科大学等40多个单位。我院师生参加GAW (Genetic Analysis Workshops) [4]会议等多项国际会议十余次。近几年, 我院共发表统计遗传学方向的文章近100篇, 其中SCI收录数十篇。将这些科研成绩融入教学, 大大丰富了教学内容, 顺利实现了“以科研带动教学”。例如我们将基于单体型的遗传因素挖掘最新研究成果带入课堂教学[5,6], 突出特色并激发学生兴趣。同时通过教学实践, 我院教师更加稳固的掌握了统计遗传学的各种理论和方法, 从而更好的进行科学研究。
3.3 理论与实践相结合
高等教育新的形势对传统的教学模式和方法提出了更高的要求, 培养学生的综合素质已成为当前高校教学发展的趋势。综合素质指学生应具备扎实的理论基础和熟练的实验能力。实验能力是一种综合能力, 必须在平时的教学实践中有计划、按步骤地进行。统计遗传学也是一门侧重实际应用的学科, 因此, 实验教学是统计遗传学课程教学的重要组成部分, 提高统计遗传学实验教学质量是教学成功的重要保证。我们设置了42学时理论课和12学时实验课。为此, 我们建立了一个100机位的学生机房, 主要讲授的软件有国际上最流行的统计遗传学软件SAGE[7]和haploview, 通过这些软件, 我们可以把理论课中学习到的大部分方法得以用计算机实现。除按教学计划进行的正常实验教学外, 实验室还定期对学生免费开放, 鼓励学生参与教师的科研活动, 应用所学统计遗传学知识解决实际问题。通过理论与实践相结合, 学生对所学知识有了更深刻的掌握, 并且有了更强的动手操作能力, 既不会感到枯燥无味, 也为以后独立的科研工作打下坚实的基础。
通过这样的教学实践, 训练了学生的统计思维能力, 使学生充分认识到掌握统计遗传学的重要性和必要性, 增强了学生学好用好这门课的信心, 提高了学生从复杂的生命现象中发现问题解决问题的能力。在已毕业的本科生中, 有多名同学选择了统计遗传学中的一些研究热点作为毕业设计的方向, 并获得一定的研究成果。
目前, 《统计遗传学》已作为生物技术专业本科生、生物信息学专业硕士生以及基础医学专业研究生必修课程, 并作为硕士研究生的研究方向招收统计遗传学专业研究生。并且在2008年被评为哈尔滨医科大学精品课程。
4 结论
统计遗传学是一门新兴学科, 当前我们还处于起步上升阶段, 还有很多地方需要不断完善。我们下一步的目标是编写一套体系完整、适用于生物技术专业的《统计遗传学》教材。目前, 国内教学采用的多为早期动物和植物遗传学方面的教材, 尚无一套完备的侧重于人类遗传学研究的统计遗传学教材。我们目前参考多套经典英文教材, 编写了一本内部讲义。该讲义内容体系完整, 既包含了传统统计遗传学内容, 同时也融入了我院多年科研成果的心得, 加入了许多我们之前研究过的实际问题。我们正在进一步整理中, 拟于近期正式出版。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体, 应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点[8]。相形之下, 我们在统计遗传学精品课程的建设上, 才刚刚起步, 今后还要在教材建设、师资队伍建设等方面加大力度, 将统计遗传学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程, 并力争在3年内申报省级精品课程。
摘要:探讨了统计遗传学课程建设的若干问题, 总结了我校生物信息学专业统计遗传学课程建设现状及特色, 并提出了下一步需要完善的工作。本文对统计遗传学学科建设具有一定的指导作用。
关键词:生物信息学,统计遗传学,课程建设
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生物遗传学题 篇11
[关键词]细胞生物学;医学遗传学;实验教学;教学质量
细胞生物学和医学遗传学实验教学要重视对学生独立观察、思考和操作能力的培养,学习能力和创新能力的培养,以及分析问题、总结问题能力的培养。综合多年来对临床医学、口腔医学等专业学生的实验教学实践和探索,笔者就实验教学提出几点体会,以期培养出高素质专业型医学人才。
一、提高教师自身素质
首先,教师应通过网络高校教师在线培训和查阅最新文献,不断学习新的理论和技术,应用到日常实验教学中,让学生了解一些科学前沿的知识,充实教学内容。其次,基础学科教师还要兼具临床医学方面的知识,为学生日后走向临床打下坚实的基础。另外,高素质的师资队伍是保证实验教学水平不断提高的关键。近年来,我科室教师不断提升自己的学历,通过在职进修、脱产学习等方式提升师资队伍的学历水平。
二、改变教学模式,提高学习兴趣
在以往的教学中,学生的一切实验行为都由教师安排,教师是主体,学生只是被动地接受,忽视了学生的自主意识。标本片都是教师给准备好的,直接在显微镜观察即可。整个教学过程学生缺乏主动性,教学效果欠佳。如学生进入教室,首先就把教师提前在黑板上写好的目的、原理和实验步骤抄写下来,显微镜下观察标本片也是敷衍看看,结果有的就按照书上画,或者互相抄袭,如同完成任务一样完成实验报告。事实上,在细胞生物学和医学遗传学实验课中,学生也应该是实验的参与者,而不是任务的执行者。因此,适当地安排一些由学生自己动手制作完成的实验用品对于提高学生的学习兴趣能起到很好的作用。如以前我们实验课学习显微镜的使用,我们让学生学会显微镜如何操作后,给学生一些已经制作好的各种组织的标本片进行观察。而现在,我们让学生自己动手制作标本片,取材更是取自学生自己的口腔上皮细胞,这样,学生的制作热情和观察热情就被激发了出来。每个学生都积极地制作一张自己的口腔上皮细胞标本片,放在显微镜下仔细观察,认真绘图。有的学生还用手机拍下来,看着自己亲手制作的标本片,很有成就感和参与感,教学效果显著提高。
三、采用多种教学手段辅助教学
有些实验理论较为抽象,学生理解起来有一定的难度。尤其是对于文科学生,细胞生物学和医学遗传学的知识以前几乎没有学习过,基础薄弱。怎么能让这些学生快速入门呢?我们除了常规的板书以外,应利用现代科技手段、多媒体动画辅助教学,真正做到抽象的理论直观化,让学生对于整个实验原理是如何发生发展的一目了然。举例来说,在细胞有丝分裂观察实验中,细胞有丝分裂的过程既是重点又是难点,复杂且抽象。但是借助于三维立体动画展示,可把整个有丝分裂过程,即两组完全一样的染色体如何精确分离的过程清晰明了的呈现在学生眼前。通过这样的展示,学生轻松地掌握了实验理论,为接下来的细胞形态观察和画图打下了良好的理论基础。
四、改进教学方法,理论与实际相结合
教师在教学过程中常规使用的教学方法是讲授法,这样学生理解起来比较被动,只能跟着教师的思路走,忽视了学生对知识获得的自主性和能动性。现在,我们除了讲授法外还加入启发式教学,并注重理论与实际结合起来,调动了学生思维的主动性,为学生的持续发展创造了更广阔的空间。例如人类染色体观察与核型分析实验中,在讲授正常染色体形态、数目前,先提问学生是否见过先天愚型的人。学生在教师的启发下开始积极思考,回答出自己见过哪些人,有什么样的特征,如表情呆滞、发育迟缓、身材矮小等。教师接着提问这些人为什么有这样的缺陷,学生一般答不上来。教师就可以解释因为他们多了一条23号染色体,就造成了人生这么大的缺憾,所以今天我们要先把正常染色体的形态数目了解清楚,才能对一些遗传学疾病采取积极地预防措施。通过这样的讲解,学生明白了学习和研究染色体的重大意义,学习态度也认真了许多。同时,还激发了学生投身科研、造福人类的热情。
五、开展开放式实验教学
细胞生物学和医学遗传学作为一门基础课程,实验学时有限。为了在有限的时间之外还能够充分调动学生学习的积极性,我们实验室实施了开放式实验教学,即利用学生的课余时间,由教师制定实验项目,学生自愿参加并自己完成整个实验过程,教师随堂辅导,随时解答学生的疑问并保证学生的实验安全。通过这种开放式实验教学,学生开拓了视野,拓展了思路,掌握了更多的理论知识和实验技能。实践证明这种开放式实验教学受到学生的普遍欢迎,学生可以根据自己的爱好选择感兴趣的实验项目,创造性思维和科研兴趣得到培养。
课程能够获得学生的认可和喜欢是教师教学的最大动力。在以后的实验教学中我们还会继续将培养学生的学习兴趣作为教师教学追求的目标,大胆尝试,努力营造兴趣教学气氛,提高学生专业素养。六、教学相长,亦师亦友
传统教学中,学生对老师是比较敬畏的,课堂气氛也比较严肃,教师在前面讲,学生在下面做笔记。实际上,我们应该改变这种刻板的场景,与学生多一些交流与沟通。如可让学生畅谈自己对于某些理论、某些现象的看法,教师给予纠正和补充,从而加深学生对知识的理解与记忆。尤其是实验课,学生有任何问题随时都可以提出来让老师帮助解决,或者学生有更好的建议可以应用于实验教学,这样才能做到教学相长。
通过以上几点,充分调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,丰富了教学内容,培养了学生严谨的实验态度和科研意识,细胞生物学和医学遗传学实验教学取得了较好的教学效果。
参考文献:
[1]孙冬琳.新时期医学遗传学实验教学的体会[J].山西医科大学学报,2010(07).
[2]高秀荣.生物实验教学改革探讨[J].辽宁师专学报,2011(04).
[3] 杨晓晖.关于医学遗传学实验教学改革的探索.成才之路,2008(36)24.
生物遗传学题 篇12
1.定性 (判断显隐性)
1.1杂交法:具有相对性状的两亲本杂交, 若后代只表现出一种性状, 则后代表现出的性状为显性性状, 未表现出的性状为隐性性状。
1.2自交法:相同性状的两亲本杂交, 若后代出现性状分离, 则亲本性状为显性性状, 非亲本性状为隐性性状;若不发生性状分离, 则无法判断显隐性。
1.3性状分离比法:相同性状的两亲本杂交, 若后代出现性状分离且分离比为3︰1, 则3的性状为显性性状, 1的性状为隐性性状。
2.定位 (确定基因位置)
常染色体遗传子代雌雄个体之间的表现型及比例一致, 伴X遗传子代雌雄个体之间的表现型及比例常有明显区别。
3.定型 (写基因型)
3.1写基因型时, 控制性状的基因成对存在, 显性基因用大写字母表示, 隐性基因用小写字母表示;有显性基因和隐性基因时, 习惯把显性基因大写字母写在前面, 隐性基因小写字母写在后面;常染色体遗传不写性染色体, 只写控制性状的相应基因, 伴性遗传要写XX或XY来区分性别, 控制性状的基因写在相应染色体的右上角。
3.2根据亲、子代表现型或比例写基因型时, 显性留空法、隐性突破法和分离比法相结合灵活应用。
3.2.1显性留空法:根据亲、子代表现型写出能确定的基因型或基因, 有待推导的基因我们用横线在相应位置留出空格, 如不能确定的显性性状的基因型可用D_或XBX-等来表示。
3.2.2隐性突破法:如果亲代有隐性个体, 那么它只产生一种类型的配子, 子代一定有一个隐性基因;如果子代有隐性个体, 那么亲代基因型中必然都有一个隐性基因;但伴X染色体遗传时, 亲代雄性个体不论显性还是隐性, 都产生两种类型的配子, 并且X染色体只能传给子代雌性个体, Y染色体只能传给雄性个体;同理, 子代雄性个体中, Y染色体始终只能由亲代雄性个体提供, X染色体始终只能来自亲代雌性个体。
3.2.3分离比法:根据分离定律中规律性比值推断亲、子代的基因型。 (用基因A、a表示)
4.定率 (计算概率)
据孟德尔遗传定律写出遗传图解, 然后求某基因型或表现型的概率。计算概率时, 如果是计算两对或两对以上相对性状的概率, 一定要遵循化繁为简的原则, 即每次只考虑一对相对性状, 然后用乘法原理进行组合和加法原理进行合并。
例1 (2015.山东卷节选) 果蝇的长翅 (A) 对残翅 (a) 为显性、刚毛 (B) 对截毛 (b) 为显性。为探究两对相对性状的遗传规律, 进行如下实验。
(1) 若只根据实验一, 可以推断出等位基因A、a位于___染色体上;等位基因B、b可能位于____染色体上, 也可能位于____染色体上。 (填“常”“X”“Y”或“X”和“Y”)
(2) 实验二中亲本的基因型为____;若只考虑果蝇的翅型性状, 在F2的长翅果蝇中, 纯合体所占比例为_____。
(3) 用某基因的雄果蝇与任何雌果蝇杂交, 后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中, 符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为____和____。
【解析】实验一中的F2长翅和残翅在雌性和雄性中都有, 并且比例相等, 可确定A、a位于常染色体上;实验一的F2中, 雌果蝇都表现为刚毛, 雄果蝇的刚毛和截毛比为1:1, 由此可判断等位基因B、b的遗传与性别有关, 故B、b基因位于X染色体或X和Y染色体上。
实验二中亲本雄性长翅刚毛, 雌性残翅截毛, F1雌雄个体均为长翅刚毛, 可判断等位基因B、b位于X和Y染色体同源区段, F1代雌雄果蝇均为杂合体, 基因型分别为Aa XBXb、Aa XbYB, 进一步可判断亲本的基因型为AAXBYB、aa XbXb;只考虑果蝇的翅型性状, F2的长翅果蝇有两种基因型:AA:Aa=1:2, 纯合体占1/3。
根据题意, 该雄果蝇的基因型为XBYB。在实验一中, 亲本基因型分别为XBXB、XbYb, F1的基因型为XBXb、XBYb, F2的基因型为XBXB、XBXb、XBYb、XbYb, 四种基因型的数量比相等, 符合上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为0;在实验二中, 结合对 (2) 的分析可知, 符合上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为1/2。
【答案】 (1) 常X X和Y (注:两空可颠倒)
(2) AAXBYB、aa XbXb (注:顺序可颠倒) 1/3
(3) 01/2
摘要:本文对遗传图表题中与数据有关的表格和直方图的解题方法进行了分析和归纳。
关键词:图表题,表格题,直方图
参考文献
[1]夏帮青.生物学实验图表设计的策略[J].中学生理科应试, 2013 (7) :49-51
【生物遗传学题】推荐阅读:
《生物的遗传现象》教案09-09
生物的遗传和变异复习教案05-29
遗传学05-19
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