本站原创摘 要 ：“遗传”部分有很多种类型题,其中就有一类这样问：某两对基因的遗传是否遵循基因的分离定律和自由组合定律?原因是什么?这实际上都是对遗传规律适用范围及条件的考查.本文将尝试对这一类问题进行解析,对孟德尔遗传学的基本规律建立“模型”,由浅到深探究基因自由组合定律的应用.
关 键 词 ：基因自由组合定律；孟德尔；9：3：3；1；模型
新人教版必修2第一二章教学中发现有这样的现象：学生对于孟德尔一对及多对相对性状的杂交实验有了比较清楚的了解,却很难在解决实际问题中取得较好的突破,思维收到很大程度的束缚,造成不会解题或者解题时思维混乱的结果.究其原因,没有透过现象总结归纳遗传学的基本“模型”,不能站在系统的高度探讨遗传问题.当我们对模型所遵循的规律十分熟悉,从而才能对具体的问题加以纯化、抽象,灵活地运用模型进行推理,做到真正的心中有数.本文将尝试由简单到复杂地对这一类模型问题进行讨论,以期能够抛砖引玉.
1. 一对相对性状的6种基本模型
孟德尔在做一对相对性状杂交实验的过程中亲本和子一代符合第3模型、子一代和子二代的关系符合第4模型,测交实验符合第5模型.实验中孟德尔采用了“检测设―演绎法”,在观察和分析实验结果的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的检测说（遗传因子）在进行实验检验（测交实验）.整个过程是一种由结果到原因的反向思维方式,这也是同学们平时学习时容易忽视的问题――从实验结果到实验过程的逆向思维.6种基本模型涵盖了一对相对性状的所有可能性,是对孟德尔分离规律应用方法的解释和补充,现将其正向推论和逆向推论总结如下：
①显性纯合子杂交或自交,子代全部是显性纯合子.基因型全部AA.
逆向推论：表现型子代全部是显性且基因型全部AA,亲本为显性纯合子杂交或自交.
②隐性纯合子杂交或自交,子代全部是隐性纯合子.基因型全部aa.
逆向推论：表现型子代全部是隐性,亲本为隐性纯合子杂交或自交.
逆向推论：基因型全部aa,亲本为隐性纯合子杂交或自交.
③显性纯合子和隐性纯合子杂交,子代全部是显性杂合子.基因型全部Aa
逆向推论：表现型子代全部是显性且基因型全部Aa,亲本为显性纯合子和隐性纯合子杂交.
④显性杂合子杂交或自交,子代出现性状分离,表现型显性对于隐性比例为3：1.基因型AA、Aa、aa比例为1：2：1.
逆向推论：表现型显性对于隐性比例为3：1,亲本为显性杂合子杂交或自交.
逆向推论：基因型AA、Aa、aa比例为1：2：：1,亲本为显性杂合子杂交或自交.
⑤ 显性杂合子和隐性纯合子测交,表现型子代显性对于隐性比例为1：1,基因型Aa、aa比例为1：1.
逆向推论：表现型子代显性对于隐性比例为1：1,亲本为显性杂合子和隐性纯合子测交.
逆向推论：基因型Aa、aa比例为1：1.,亲本为显性杂合子和隐性纯合子测交.
⑥显性纯合子和显性纯合子杂交,表现型子代全部为显性,基因型AA、Aa比例为1：1.
逆向推论：表现型子代全部为显性且基因型AA、Aa比例为1：1,亲本为显性纯合子和显性纯合子杂交.
2. 两对或多对相对性状的“9：3：3；1”.
2.1 “9：3：3；1”的来源
教学参考书中解多对性状的题目一般有两种方法：“棋盘法”和乘法原理.其实这两种方法的原理是相同的：孟德尔基因自由组合定律――非同源染色体上的非等位基因自由组合.不同之处在于“棋盘法”自由组合的是配子的基因型；而乘法原理把基因型的比例、表现型的比例一块“乘”了进去.因此,乘法原理从表现形式上来看更直观更容易操作,受到很多老师的青睐.这里我采用乘法原理分析“9：3：3；1”模型.
2.2“9：3：3；1”和基本模型的关系
根据模型学习的由简单到复杂、由一般到特殊的原则 ：复杂的“9：3：3；1”来源于简单的第4模型,是两个第4模型的“相乘”.如图：
“9：3：3；1”模型中,F1代自交可以看作是两个简单第3模型的叠加：即Yy自交得到表现型2种、基因型3种和Rr自交得到表现型2种、基因型3种.结果的“9：3：3；1”说的是表现型,正好符合两者“相乘”2×2等于4种,即：圆粒9份、绿色圆粒3份、皱粒3份和绿色皱粒1份.基因型也符合两结果的“相乘”：（1YY：2Yy：yy）×（1RR：2Rr：rr）等于 （1YYRR：2YYRr：1YYRR：2YyRR：4YyRr：2Yyrr：1yyRR：2yyRr：1yyrr）基因型3×3等于9种.这与必修二生物课本第九页用“棋盘法”表示出的基因型保持一致.
2.3 “9：3：3；1”的一些变型
最近高考中频繁出现的9：7、9：3：4、9：6：1和15：1是基本模型“9：3：3；1”简单加减运算的变型,分析这些比例我们会发现比例中数字之和仍为16,其原理仍旧符合基因自由组合定律,这是我们分析问题时应该注意到的.一些题目考查了多对基因共同控制一对相对性状等问题,其本质也依然符合基因自由组合定律.
3. 总结和反思
生物课程标准指出：“学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程.”遗传定律的相关知识是生物教学过程中的重点同时也是难点,通过孟德尔遗传实验中本质规律的模型建立,可以是学生构建出遗传问题的知识体系,从而进一步提高自身发现问题、解决问题的能力.在这个过程中,如何引导学生发挥学生学习的主体地位,自主的进行系统性的总结归纳是我们仍旧在考虑的问题.