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        例析“模型”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

        2014-10-11 15:52:52李亞斌
        關(guān)鍵詞:矮牽牛白花品系

        李亞斌

        中學(xué)生物學(xué)中的基本概念、基本規(guī)律相當(dāng)多,許多生物學(xué)知識所反映的原型都是我們用肉眼無法觀察到的或者無法實(shí)際操作加以深刻體會的。“模型”以簡潔的形式來顯現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能,連接抽象與具體,容易使人們抓住事實(shí)的主要特征。因而,無論是從落實(shí)新課程理念的角度,還是從提高教學(xué)實(shí)效的角度,“模型”都不失為一種值得提倡的教學(xué)形式。

        “模型”有助于學(xué)生體驗(yàn)概念的形成和基本規(guī)律的探究過程,從而逐步將所學(xué)新知識構(gòu)建成完整的知識體系,使得整個(gè)學(xué)習(xí)過程更加高效。本文以人教版《生物》中的幾個(gè)典型知識的模型為例進(jìn)行初步講解。

        一、植物光合作用過程的模型

        解析:由光合作用的過程模型可知,進(jìn)行正常光合作用的葉片中,[H]由光反應(yīng)中水的光解形成,用于暗反應(yīng)中C3的還原,所以[H]的含量相對穩(wěn)定;突然停止供給CO2,C3的合成就大大減少,之后C3的還原所消耗的[H]就大大減少,造成[H]的積累;同時(shí),由于光反應(yīng)暫時(shí)未受影響,[H]還在繼續(xù)合成,故[H]含量在停止供給CO2后大大增加。但是,隨著時(shí)間的推延,由于暗反應(yīng)受阻抑制了光反應(yīng),影響了整個(gè)光合作用,使得[H]含量不再變化。故本題正確答案為B項(xiàng)。

        二、DNA分子復(fù)制的模型1.模型闡述

        (1)基因?qū)π誀畹目刂品绞剑夯蛲ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物的性狀。

        (2)基因與性狀之間的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系,有些性狀的形成是多個(gè)基因協(xié)同作用的結(jié)果。

        (3)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,否則表現(xiàn)為另一種性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶7。

        (4)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,酶A存在時(shí)生成物質(zhì)甲,表現(xiàn)為一種性狀,其他表現(xiàn)為其他性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶3∶4。

        2.典例解析

        【例3】(2012年南通市第一次調(diào)研測試第27題)已知在矮牽牛的花瓣中有紅色和藍(lán)色兩種色素,二者混合呈紫色。兩種色素分別由白色化合物1和白色化合物2在相應(yīng)酶的作用下生成,紅色色素是由黃色的中間產(chǎn)物形成。過程如下圖所示。

        當(dāng)黃色中間產(chǎn)物無法轉(zhuǎn)化為紅色色素時(shí),它的含量增加,并與藍(lán)色色素混合呈綠色;無上述有色化合物時(shí),花瓣呈白色。假設(shè)酶1、酶2、酶3分別由顯性基因A、B、E控制合成,且三對基因分別位于不同對的同源染色體上?,F(xiàn)將四個(gè)純種矮牽牛品系,相互雜交,得到如下結(jié)果。

        根據(jù)上述信息,分析回答:

        (1)寫出雜交組合1親本的基因型:白花品系1,黃花品系2。

        (2)雜交組合1和雜交組合2的后代相交,請?jiān)谙旅娣娇蛑欣L制圓餅圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。

        (3)若利用上述后代矮牽牛自交的方法,培育綠花純合矮牽牛新品種。應(yīng)選擇雜交組合的后代自交,后代中綠花比例占,其中純合子占。

        解析:根據(jù)題意同時(shí)結(jié)合模型可知,只有基因A存在,表現(xiàn)為黃色;只有基因B存在,表現(xiàn)為白色;只有基因E存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A和B同時(shí)存在,表現(xiàn)為紅色;基因A和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為綠色;基因B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A、B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為紫色。

        (1)白花品系1的基因型為aabbee或aaBBee,黃花品系2的基因型是AAbbee,但是雜交組合1后代的表現(xiàn)型為紅色,基因型中只能為AaBbee,所以白花品系1的基因型為aaBBee。

        (2)雜交組合2中紅花品系3的基因型AABBee,后代的基因型為AaBBee;將雜交組合1的后代(AaBbee)和雜交組合2的后代(AaBBee)相交,根據(jù)后代中顯性基因存在的情況判斷,凡是A_B_ee均表現(xiàn)為紅花,概率為3/4,凡是aaB_ee均表現(xiàn)為白花,概率為1/4,紅白性狀之比為3∶1。

        (3)因?yàn)榫G色個(gè)體必須只能同時(shí)具有A和E基因,而雜交組合1后代的基因型為AaBbee,組合2后代的基因型為AaBBee,自交后代絕對不會出現(xiàn)基因E,而存在基因B,不會表現(xiàn)為綠色。雜交組合3中黃花品系2的基因型為Aabbee,藍(lán)花品系4的基因型為aabbEE或aaBBEE,雜交后代的表現(xiàn)為紫花,基因型為A_B_E_,所以藍(lán)花品系4的基因型只能是aaBBEE,所以后代的基因型為AaBbEe;AaBbEe自交后綠花(A_bbE_)的概率=3/4×1/4×3/4=9/64;其中的純合子是AAbbEE,概率為1/9。

        答案:(1)aaBBeeAabbee

        (3)39/641/9

        四、結(jié)語

        生物知識紛繁蕪雜,在教學(xué)過程中,只要我們善于發(fā)現(xiàn)和利用這些“模型”,就可以如虎添翼,突破重難點(diǎn)內(nèi)容,起到事半功倍的效果。

        (責(zé)任編輯黃春香)endprint

        中學(xué)生物學(xué)中的基本概念、基本規(guī)律相當(dāng)多,許多生物學(xué)知識所反映的原型都是我們用肉眼無法觀察到的或者無法實(shí)際操作加以深刻體會的?!澳P汀币院啙嵉男问絹盹@現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能,連接抽象與具體,容易使人們抓住事實(shí)的主要特征。因而,無論是從落實(shí)新課程理念的角度,還是從提高教學(xué)實(shí)效的角度,“模型”都不失為一種值得提倡的教學(xué)形式。

        “模型”有助于學(xué)生體驗(yàn)概念的形成和基本規(guī)律的探究過程,從而逐步將所學(xué)新知識構(gòu)建成完整的知識體系,使得整個(gè)學(xué)習(xí)過程更加高效。本文以人教版《生物》中的幾個(gè)典型知識的模型為例進(jìn)行初步講解。

        一、植物光合作用過程的模型

        解析:由光合作用的過程模型可知,進(jìn)行正常光合作用的葉片中,[H]由光反應(yīng)中水的光解形成,用于暗反應(yīng)中C3的還原,所以[H]的含量相對穩(wěn)定;突然停止供給CO2,C3的合成就大大減少,之后C3的還原所消耗的[H]就大大減少,造成[H]的積累;同時(shí),由于光反應(yīng)暫時(shí)未受影響,[H]還在繼續(xù)合成,故[H]含量在停止供給CO2后大大增加。但是,隨著時(shí)間的推延,由于暗反應(yīng)受阻抑制了光反應(yīng),影響了整個(gè)光合作用,使得[H]含量不再變化。故本題正確答案為B項(xiàng)。

        二、DNA分子復(fù)制的模型1.模型闡述

        (1)基因?qū)π誀畹目刂品绞剑夯蛲ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物的性狀。

        (2)基因與性狀之間的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系,有些性狀的形成是多個(gè)基因協(xié)同作用的結(jié)果。

        (3)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,否則表現(xiàn)為另一種性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶7。

        (4)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,酶A存在時(shí)生成物質(zhì)甲,表現(xiàn)為一種性狀,其他表現(xiàn)為其他性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶3∶4。

        2.典例解析

        【例3】(2012年南通市第一次調(diào)研測試第27題)已知在矮牽牛的花瓣中有紅色和藍(lán)色兩種色素,二者混合呈紫色。兩種色素分別由白色化合物1和白色化合物2在相應(yīng)酶的作用下生成,紅色色素是由黃色的中間產(chǎn)物形成。過程如下圖所示。

        當(dāng)黃色中間產(chǎn)物無法轉(zhuǎn)化為紅色色素時(shí),它的含量增加,并與藍(lán)色色素混合呈綠色;無上述有色化合物時(shí),花瓣呈白色。假設(shè)酶1、酶2、酶3分別由顯性基因A、B、E控制合成,且三對基因分別位于不同對的同源染色體上?,F(xiàn)將四個(gè)純種矮牽牛品系,相互雜交,得到如下結(jié)果。

        根據(jù)上述信息,分析回答:

        (1)寫出雜交組合1親本的基因型:白花品系1,黃花品系2。

        (2)雜交組合1和雜交組合2的后代相交,請?jiān)谙旅娣娇蛑欣L制圓餅圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。

        (3)若利用上述后代矮牽牛自交的方法,培育綠花純合矮牽牛新品種。應(yīng)選擇雜交組合的后代自交,后代中綠花比例占,其中純合子占。

        解析:根據(jù)題意同時(shí)結(jié)合模型可知,只有基因A存在,表現(xiàn)為黃色;只有基因B存在,表現(xiàn)為白色;只有基因E存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A和B同時(shí)存在,表現(xiàn)為紅色;基因A和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為綠色;基因B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A、B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為紫色。

        (1)白花品系1的基因型為aabbee或aaBBee,黃花品系2的基因型是AAbbee,但是雜交組合1后代的表現(xiàn)型為紅色,基因型中只能為AaBbee,所以白花品系1的基因型為aaBBee。

        (2)雜交組合2中紅花品系3的基因型AABBee,后代的基因型為AaBBee;將雜交組合1的后代(AaBbee)和雜交組合2的后代(AaBBee)相交,根據(jù)后代中顯性基因存在的情況判斷,凡是A_B_ee均表現(xiàn)為紅花,概率為3/4,凡是aaB_ee均表現(xiàn)為白花,概率為1/4,紅白性狀之比為3∶1。

        (3)因?yàn)榫G色個(gè)體必須只能同時(shí)具有A和E基因,而雜交組合1后代的基因型為AaBbee,組合2后代的基因型為AaBBee,自交后代絕對不會出現(xiàn)基因E,而存在基因B,不會表現(xiàn)為綠色。雜交組合3中黃花品系2的基因型為Aabbee,藍(lán)花品系4的基因型為aabbEE或aaBBEE,雜交后代的表現(xiàn)為紫花,基因型為A_B_E_,所以藍(lán)花品系4的基因型只能是aaBBEE,所以后代的基因型為AaBbEe;AaBbEe自交后綠花(A_bbE_)的概率=3/4×1/4×3/4=9/64;其中的純合子是AAbbEE,概率為1/9。

        答案:(1)aaBBeeAabbee

        (3)39/641/9

        四、結(jié)語

        生物知識紛繁蕪雜,在教學(xué)過程中,只要我們善于發(fā)現(xiàn)和利用這些“模型”,就可以如虎添翼,突破重難點(diǎn)內(nèi)容,起到事半功倍的效果。

        (責(zé)任編輯黃春香)endprint

        中學(xué)生物學(xué)中的基本概念、基本規(guī)律相當(dāng)多,許多生物學(xué)知識所反映的原型都是我們用肉眼無法觀察到的或者無法實(shí)際操作加以深刻體會的?!澳P汀币院啙嵉男问絹盹@現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能,連接抽象與具體,容易使人們抓住事實(shí)的主要特征。因而,無論是從落實(shí)新課程理念的角度,還是從提高教學(xué)實(shí)效的角度,“模型”都不失為一種值得提倡的教學(xué)形式。

        “模型”有助于學(xué)生體驗(yàn)概念的形成和基本規(guī)律的探究過程,從而逐步將所學(xué)新知識構(gòu)建成完整的知識體系,使得整個(gè)學(xué)習(xí)過程更加高效。本文以人教版《生物》中的幾個(gè)典型知識的模型為例進(jìn)行初步講解。

        一、植物光合作用過程的模型

        解析:由光合作用的過程模型可知,進(jìn)行正常光合作用的葉片中,[H]由光反應(yīng)中水的光解形成,用于暗反應(yīng)中C3的還原,所以[H]的含量相對穩(wěn)定;突然停止供給CO2,C3的合成就大大減少,之后C3的還原所消耗的[H]就大大減少,造成[H]的積累;同時(shí),由于光反應(yīng)暫時(shí)未受影響,[H]還在繼續(xù)合成,故[H]含量在停止供給CO2后大大增加。但是,隨著時(shí)間的推延,由于暗反應(yīng)受阻抑制了光反應(yīng),影響了整個(gè)光合作用,使得[H]含量不再變化。故本題正確答案為B項(xiàng)。

        二、DNA分子復(fù)制的模型1.模型闡述

        (1)基因?qū)π誀畹目刂品绞剑夯蛲ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物的性狀。

        (2)基因與性狀之間的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系,有些性狀的形成是多個(gè)基因協(xié)同作用的結(jié)果。

        (3)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,否則表現(xiàn)為另一種性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶7。

        (4)兩對或多對獨(dú)立基因控制生物性狀的異常遺傳現(xiàn)象分離比,當(dāng)酶A和酶B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為一種性狀,酶A存在時(shí)生成物質(zhì)甲,表現(xiàn)為一種性狀,其他表現(xiàn)為其他性狀,F(xiàn)1自交后代的表現(xiàn)性之比為9∶3∶4。

        2.典例解析

        【例3】(2012年南通市第一次調(diào)研測試第27題)已知在矮牽牛的花瓣中有紅色和藍(lán)色兩種色素,二者混合呈紫色。兩種色素分別由白色化合物1和白色化合物2在相應(yīng)酶的作用下生成,紅色色素是由黃色的中間產(chǎn)物形成。過程如下圖所示。

        當(dāng)黃色中間產(chǎn)物無法轉(zhuǎn)化為紅色色素時(shí),它的含量增加,并與藍(lán)色色素混合呈綠色;無上述有色化合物時(shí),花瓣呈白色。假設(shè)酶1、酶2、酶3分別由顯性基因A、B、E控制合成,且三對基因分別位于不同對的同源染色體上?,F(xiàn)將四個(gè)純種矮牽牛品系,相互雜交,得到如下結(jié)果。

        根據(jù)上述信息,分析回答:

        (1)寫出雜交組合1親本的基因型:白花品系1,黃花品系2。

        (2)雜交組合1和雜交組合2的后代相交,請?jiān)谙旅娣娇蛑欣L制圓餅圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。

        (3)若利用上述后代矮牽牛自交的方法,培育綠花純合矮牽牛新品種。應(yīng)選擇雜交組合的后代自交,后代中綠花比例占,其中純合子占。

        解析:根據(jù)題意同時(shí)結(jié)合模型可知,只有基因A存在,表現(xiàn)為黃色;只有基因B存在,表現(xiàn)為白色;只有基因E存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A和B同時(shí)存在,表現(xiàn)為紅色;基因A和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為綠色;基因B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為藍(lán)色;基因A、B和E同時(shí)存在,表現(xiàn)為紫色。

        (1)白花品系1的基因型為aabbee或aaBBee,黃花品系2的基因型是AAbbee,但是雜交組合1后代的表現(xiàn)型為紅色,基因型中只能為AaBbee,所以白花品系1的基因型為aaBBee。

        (2)雜交組合2中紅花品系3的基因型AABBee,后代的基因型為AaBBee;將雜交組合1的后代(AaBbee)和雜交組合2的后代(AaBBee)相交,根據(jù)后代中顯性基因存在的情況判斷,凡是A_B_ee均表現(xiàn)為紅花,概率為3/4,凡是aaB_ee均表現(xiàn)為白花,概率為1/4,紅白性狀之比為3∶1。

        (3)因?yàn)榫G色個(gè)體必須只能同時(shí)具有A和E基因,而雜交組合1后代的基因型為AaBbee,組合2后代的基因型為AaBBee,自交后代絕對不會出現(xiàn)基因E,而存在基因B,不會表現(xiàn)為綠色。雜交組合3中黃花品系2的基因型為Aabbee,藍(lán)花品系4的基因型為aabbEE或aaBBEE,雜交后代的表現(xiàn)為紫花,基因型為A_B_E_,所以藍(lán)花品系4的基因型只能是aaBBEE,所以后代的基因型為AaBbEe;AaBbEe自交后綠花(A_bbE_)的概率=3/4×1/4×3/4=9/64;其中的純合子是AAbbEE,概率為1/9。

        答案:(1)aaBBeeAabbee

        (3)39/641/9

        四、結(jié)語

        生物知識紛繁蕪雜,在教學(xué)過程中,只要我們善于發(fā)現(xiàn)和利用這些“模型”,就可以如虎添翼,突破重難點(diǎn)內(nèi)容,起到事半功倍的效果。

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