【解题生物】 例谈遗传题解题过程中存在的误区

来源:仪征中学 时间:2023-05-09
 
遗传题在历年的高考中属于必考题,往往借助一定的情境综合考查学生的理解能力、获取信息能力、实验探究能力和综合运用能力.从学科核心素养角度分析,主要考查学生科学探究和科学思维.根据教学过程中的反馈和学生解题过程中所暴露出来的问题,笔者对遗传题解题过程中存在的误区进行了梳理.

一、对概率计算时重新分配比例的问题存在误区

概率计算是遗传题的高频考点,所涉及的概率问题并不复杂,但是学生在解题过程中却经常出错.错误的原因有很多,其中较为突出的一点就是不会重新分配比例.解题过程中需要重新分配比例的常有以下几种情况.

1.配子比例的重新分配

亲本产生配子时,若存在某种性别特定基因型的配子致死或者不育,那么对应的配子就不能正常地参与受精作用.在计算子代的基因型或表型概率时,需要把致死的配子或不育的配子去除,这样对应性别可参与受精作用的配子比例相加就小于1,因此需要对不同基因型的配子比例重新分配.有些题目中还会出现某种基因型的配子不完全致死或不育,还有一定比例的相应配子可以参与受精作用,这种情况下的配子比例分配会更为复杂.

2.基因型比例的重新分配

基因型比例的重新分配主要发生在有选择的情况下.这种选择可以是人工的选择,例如只选择显性性状的个体用于杂交实验,或者是纯合致死而引起的选择.由于某种基因型的个体不能存活或所选择的个体只是群体中的一部分,都会使基因型比例相加小于1.这就需要对不同基因型的个体比例进行重新分配,使各种基因型的个体比例相加等于1.

3.表型比例的重新分配

当某种基因纯合致死或只选择符合特定要求的表型个体时,表型的比例也需要重新分配.相对于前面两种情况来说,表型比例的重新分配较为简单.

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二、对基因表达过程的理解存在误区


此类题型主要考查基因表达相关知识,学生对基因表达过程的理解存在误区是导致解题出错的重要原因.


1.对基因结构的理解存在误区


基因具有独立性,是遗传物质表达的基本单位.基因的两端为非编码区,其中位于首端的是启动子,启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,驱动转录的开始.位于基因末端的是终止子,终止子可以使转录停止.正是基因独特的结构和精确的调控才使得不同细胞中基因的表达存在差异,即基因的选择性表达.


原核基因与真核细胞的核基因在结构上存在一定的差异.真核细胞核基因的编码区是不连续的,存在外显子和内含子.其中内含子转录产生的RNA序列是不能指导蛋白质的合成的,往往在mRNA的加工过程中会被剪掉.原核基因的编码区一般是连续的,不存在外显子和内含子之分.


2.对RNA聚合酶作用的理解存在误区

RNA聚合酶是一种复合酶,同时具有解旋和催化磷酸二酯键形成的作用.对比教材复制和转录过程的图解是可以发现的,如图1、图2所示.


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3.对 RNA 结构的理解存在误区


RNA适合做DNA的信使与其结构有关.一方面RNA也是由四种核苷酸组成,也可以储存遗传信息;另一方面RNA与DNA之间遵循碱基互补配对原则,可以将DNA的遗传信息准确地传递给RNA.同时转录时以基因为单位,又使RNA较短,比较容易通过核孔.


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反密码子的读取顺序是从3′一侧开始读取,不能简单地认为从左到右,或从右到左.据图3可知tRNA上某些区域可以进行碱基互补配对,碱基对之间以氢键相连.


4.对原核基因表达特点的理解存在误区


由于原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核,所以原核基因表达过程中转录和翻译可以同时进行.即原核基因可以边转录边翻译,而真核细胞核基因是先转录后翻译.这也是原核生物与真核生物的一个重要的区别.


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多聚核糖体也是高考考查的热点,一个mRNA分子可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,从而导致少量的mRNA能快速合成大量的蛋白质.由于与mRNA结合的时间不同,不同的核糖体在某一时间合成的肽链长短也不相同,可以根据不同核糖体上肽链的长短来判断核糖体沿mRNA移动的方向.核糖体的移动方向应是从肽链短的核糖体向肽链长的核糖体方向移动.也可以根据mRNA的方向来判断,翻译的方向是从mRNA的5′端向3′端移动.


5.对基因突变与蛋白质结构改变的理解存在误区


基因突变可能会导致性状的改变,是因为基因结构的改变可能会导致所编码的蛋白质结构发生改变.基因突变与蛋白质结构的改变可以总结如图5所示.


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三、对遗传病相关问题的分析存在误区


判断遗传病的遗传方式以及计算发病率是遗传题考查的热点和难点。学生在分析这类题目时往往会因为逻辑不清、思维混乱而导致解题失败。


1.不能准确判断单基因遗传病的遗传方式


根据遗传系谱图判断遗传病的遗传方式时,可以利用口诀进行快速突破。无中生有为隐性,隐性遗传看女病(女患者),父子患病为伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病(男患者),母女患病为伴性。根据口诀可知,如果双亲都不患病,生出患病的孩子则为隐性遗传病,之后再看女患者的父亲和儿子是否患病,来判断是常染色体遗传病还是伴X染色体遗传病。需要说明的是,女患者的父亲和儿子是否患病只是排除伴X染色体隐性遗传病的依据而不是确定的依据。若女患者的父亲和儿子没有出现一定患病,可以确定为常染色体隐性遗传病;如果女患者的父亲和儿子都患病只能说明可能为伴X染色体隐性遗传病。若要进一步确定,往往还需要题干提供或补充相关信息,如父亲不携带致病基因或后代有患此病的孩子。显性遗传病的判断也是如此。


2.遗传系谱图的分析缺少科学规范的思路


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