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教了这么多年生物,我发现一个很有意思的现象:每次讲到遗传变异这一章,学生的表情就像在听天书一样。但实际上,遗传变异这个知识点吧,离咱们的生活特别近。你想过没有,为什么你和你爸妈长得像?为什么双胞胎可以几乎一模一样?为什么有人是单眼皮有人是双眼皮?这些问题的答案,全都在今天要聊的这篇文章里。
遗传变异在初中生物里绝对是重点中的重点,每次考试必考,分值还特别高。有的时候一道大题就占十几分,你要是这部分没掌握好,那生物成绩想要拿高分就比较悬了。所以今天咱们就坐下来,好好把这块硬骨头给啃下来。我会用最通俗的大白话给大家讲清楚,保证你看完之后有一种"原来是这样"的恍然大悟感。
在学习遗传变异之前,有些基本概念咱们必须先弄明白。这些概念就像是盖房子打地基,地基不稳,后面学再多都是白搭。很多同学做题的时候出错,根本不是因为知识点不会,而是因为基本概念就没理清楚。
遗传这个事儿吧,说起来其实特别简单。用大白话讲,遗传就是"龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞"。你爸妈把某些特征传递给你,这种现象就叫做遗传。比如你的眼睛像爸爸,嘴巴像妈妈,这些都是遗传的结果。遗传保证了物种的稳定性,所以狗的后代还是狗,猫的后代还是猫,不会说生着生着变成别的动物了。
那变异是什么呢?变异就是"不一样"。都说世界上没有两片完全相同的树叶,其实也没有两个完全相同的人(双胞胎除外)。你和你同学长得不一样,这就是变异。变异是进化的原材料,正是因为有了变异,地球上的生物才能不断演化出新的特征。

这三个概念特别容易混淆,我给大家打个比方。你可以把人体想象成一个大公司,染色体就是这个公司的组织架构。正常情况下,我们人体细胞里有46条染色体,它们成双成对,一共23对。这23对染色体里,有一对特别重要,叫做性染色体,它决定了你的性别。
那DNA是什么呢?DNA就是染色体里面真正储存信息的东西。如果把染色体比作一本书的装订线,那DNA就是书里面的内容。每一条染色体里面都有一条长长的DNA分子,这DNA分子可长了,要是把它拉直了,能有两米多长。
基因就是DNA上面有特定功能的小片段。你可以理解成,DNA是一本菜谱,基因就是菜谱上面的某一道菜的做法。一个DNA分子上有很多很多基因,据说有两万多个呢。每个基因负责控制某一个具体的性状,比如有没有耳垂,单眼皮还是双眼皮,这些都是不同的基因控制的。
| 概念 | 简单比喻 | 在人体的位置 |
| 染色体 | 公司的组织架构 | 细胞核内,23对46条 |
| DNA | 菜谱里面的内容 | 位于染色体上 |
| 基因 | 菜谱中的某道菜做法 | DNA上的特定片段 |
这里有个知识点考试经常考:体细胞和生殖细胞的染色体数目不一样。体细胞就是普通的身体细胞,有23对染色体;生殖细胞就是精子和卵细胞,它们只有23条染色体。为什么呢?因为精子和卵细胞结合的时候,双方各带23条染色体,加起来又是46条23对了,这样才能保证每代人的染色体数目都保持稳定。
说到遗传定律,就不得不提一个关键人物——孟德尔。这老哥是个奥地利的神父,平时没事就在修道院的花园里种豌豆玩。他种着种着居然种出了名堂,发现了遗传的基本规律,你说说这事儿玄不玄?所以说啊,牛人往往都是在不经意间做大事的。
孟德尔发现的第一个定律叫做分离定律。这个定律说的是什么呢?简单来说,在形成生殖细胞的时候,成对的基因会分开,分别进入不同的生殖细胞里面。
我还是拿豌豆给你举个例子。孟德尔发现,豌豆有高茎和矮茎之分。他把高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,发现第一代全是高茎的。然后他让第一代自花授粉,结果第二代既有高茎又有矮茎,而且比例正好是3:1。
这是怎么回事呢?孟德尔解释说,高茎和矮茎是由一对基因控制的。高茎基因是显性的,用大写字母表示,比如A;矮茎基因是隐性的,用小写字母表示,比如a。纯种高茎的基因型是AA,纯种矮茎的基因型是aa。它们杂交之后,第一代的基因型是Aa,因为A是显性的,所以表现出来的都是高茎。
第一代Aa自交的时候,会产生三种不同的组合:AA、Aa、aa。其中AA和Aa都表现高茎,aa表现矮茎,所以高茎:矮茎就是3:1。考试的时候经常会让你判断显性性状和隐性性状,你看那些在杂交后代中出现得少的那种性状,往往就是隐性性状。
孟德尔还发现了自由组合定律。这个定律说的是什么呢?当控制不同性状的基因位于不同染色体上时,这些基因在形成生殖细胞的时候会自由组合,互不影响。
这个定律解释了为什么一个家庭里几个孩子长得都不太一样。假设你爸妈控制眼睛颜色的基因是Aa(棕色),控制单双眼皮的基因是Bb(双眼皮),那他们生出来的孩子基因型就有好几种可能: AABB、AABb、AaBB、AaBb、AABb、Aabb、Aabb、aabb,每种组合对应的表现型都不一样。所以即使你和你亲兄弟姐妹长得不太像,也别觉得奇怪,这完全是符合遗传规律的。
考试的时候经常会有这样的题目:已知父母双方都是AaBb,求孩子是某种基因型或表现型的概率。这种题目其实不难,你把所有可能的组合列出来,然后数一数有多少种符合要求的,再除以总数量就可以了。
关于人类的遗传病,考试主要考两个方面:一个是遗传方式的判断,另一个是遗传咨询和优生优育。
人类常见的遗传病分为显性遗传病和隐性遗传病两种。显性遗传病只要有一个显性基因就会发病,比如多指症。隐性遗传病必须两个基因都是隐性纯合子才会发病,比如白化病和红绿色盲。这里有个重点知识:近亲结婚会增加隐性遗传病的发病概率,这是因为近亲之间很可能携带相同的隐性致病基因,他们的后代更容易成为纯合子。
为什么法律禁止近亲结婚?答案就在这里。近亲结婚生的孩子,得遗传病的概率比普通家庭高很多。所以咱们国家明确规定直系血亲和三代以内的旁系血亲不能结婚,这可不是随便规定的,是有科学依据的。
关于遗传病,还有一个常考的点是遗传图谱的判断。题目会给出一个家族的眼色遗传图谱,让你判断某种性状是显性遗传还是隐性遗传,是常染色体遗传还是性染色体遗传。这种题目怎么做呢?你先找那些"中生代没有但祖孙三代都有"或者"父母都没病但孩子有病"的情况,通过这些线索一步步推理。
变异分为两种类型:可遗传变异和不可遗传变异。这个知识点考试也经常考,很多同学在这块容易搞混。
可遗传变异是由于遗传物质的改变引起的,这种变异能够传递给下一代。比如基因突变、染色体变异、基因重组都属于可遗传变异。你爸妈都是单眼皮,但你却是双眼皮,这基本上就是可遗传变异的结果——要么是发生了基因突变,要么就是你爸妈其实携带了双眼皮的隐性基因。
不可遗传变异是由环境因素引起的,遗传物质本身没有改变。比如你长期在户外活动皮肤变黑了,这种变异就不会传给你下一代。你把你孩子从小也天天带出去暴晒,他的皮肤也会变黑,但这不是因为你把"容易变黑"这个性状传给了他,而是因为环境因素的作用。
怎么区分这两种变异呢?你就看这个变异是不是由环境直接导致的,而且只影响当代个体,不影响遗传物质。如果满足这两个条件,那就是不可遗传变异。
基因突变就是基因里面的DNA序列发生了改变。这种改变可能是由于复制的时候出错了,也可能是受到了外界因素的刺激,比如紫外线、X射线、化学物质等。基因突变的特点是少、新、不定向。
少是指基因突变发生的概率很低,正常情况下一个细胞分裂一次,大概只有十万分之一的概率会发生基因突变。新是指基因突变会产生新的基因和新的性状。不定向是指基因突变可以朝任何方向变化,一个基因可以突变成好几种不同的形式。
基因突变也不全是坏事,它其实是生物进化的原材料。如果没有基因突变,就不会有新的基因产生,生物也就没法进化。从进化的角度看,基因突变是好事。但从个体角度看,大多数基因突变都是有害的,因为现有的基因都是经过长期自然选择优化过的,随便改变反而可能出问题。
说了这么多知识点,咱们来看看考试都会怎么考。遗传变异这部分题目主要就是那几种类型,你把套路摸熟了,考试的时候基本就是送分题。
第一种类型是基因型推断题。题目会给出一对相对性状,让你判断显性和隐性,然后推断某个个体的基因型。解题的关键就是记住口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性。什么意思呢?如果父母都没有某种性状,但孩子有了,那这个性状就是隐性的;如果父母都有某种性状,但孩子没有,那这个性状就是显性的。
第二种类型是概率计算题。这种题目通常会告诉你父母的基因型,让你求孩子是某种基因型或表现型的概率。解题方法就是画遗传图解,把所有可能的组合都列出来,然后数一数符合条件的占总共有多少种。
第三种类型是遗传图谱分析题。题目会给出一个家族的某种性状遗传图谱,让你判断遗传方式。解题思路是先判断显隐性,再判断是常染色体遗传还是性染色体遗传。如果表现出"父传女、女传孙"的特点,那很可能是伴性遗传。
在这里我要特别提醒一下,考试的时候一定要看清题目问的是什么。有的时候题目会问你基因型,有的时候问你表现型,这两个答案可不一样。基因型是遗传组成,比如Aa;表现型是外在表现,比如显性性状。很多同学把这两者搞混,白白丢了分。
教了这么多年书,我发现有些同学学遗传学这部分内容的时候特别喜欢死记硬背。基因型怎么写,显性隐性怎么判断,遗传图谱怎么画,这些东西你去死记硬背肯定不行。这部分内容重在理解,你把原理搞明白了,题目怎么变你都会做。
还有一个问题就是很多同学不愿意动手画图。遗传学这部分内容,你光靠脑子想很容易想错,你得把遗传图解画出来,一步步跟着推,这样才不容易出错。尤其是那些比较复杂的题目,涉及两对性状以上的,不画图根本做不出来。
另外我觉得吧,学遗传学这部分内容挺有意思的。你看孟德尔种豌豆能种出遗传定律,你观察自己家里人的特征也能思考遗传规律。知识和生活联系起来,学起来就不枯燥了。你没事的时候可以观察观察自己家里人的特征,想一想可能是什么遗传模式,这样既学了知识,又锻炼了思维,不是挺好吗?
遗传变异这个章节在初中生物里确实算是比较难的部分,但它也是有规律可循的。你把基本概念弄明白,把几个定律理解透彻,再掌握一些解题技巧,这部分的分你就能拿到。考试的时候细心一点,不要把基因型和表现型搞混,不要把显性隐性搞反,基本就没问题了。
学习这事儿吧,急不得。你今天看一遍可能还是懵的,多看几遍,多做几道题,慢慢就通了。我们金博教育一直强调,学习要讲究方法,不能死记硬背。掌握了对的方法,学习效率自然就上去了。希望今天这篇文章能对你有点帮助,要是还有不明白的地方,建议找老师再详细问一下,毕竟每个人的理解能力不一样,有人点拨一下可能就通了。

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