作图法在生物题目解答中的巧用

雷 杰

   在高中生物课程的学习中，涉及到许多计算，如细胞、遗传概率等内容，因物种的多样性与不规律变化，所以在计算时需要配上辅助性的工具，或者采用好的方式将其进行简化，才能顺利且正确地解答出试题。本文结合实际的范例，对生物学中主要的解题难点——遗传类题型、碱基计算和DNA的复制这三种题型进行分析，探讨如何采用作图法对其进行解答。

   作图法最早运用在数学的几何题型中，是为了帮助同学培养立体几何的空间想象能力，让同学更快速地找到可以解析的线索，或者添加辅助线，将复杂的几何图形进行简化。这种方式对复杂的题目尤为管用，所以在生物的学习中，采用此法将复杂的计算题进行解答，也不失为一种好的方式。以下将对其进行简述。

   一、遗传疾病的概率计算

   在遗传类题目中，历届高考都会涉及到遗传疾病的概率计算，在基因的传承中，会因为外部和本体的原因导致隐形患病转向后代。所以为了让同学能够理清其中的思路，找出正确的计算方式，做图辅助是最好的方式。

   例题1：某位女生患有单基因遗传白化病，如图1所示，是这位女士家庭人员患病情况，请判断出以下几个答案中不正确的是（）

表1 家庭遗传系谱图成员父母妹妹爷爷奶奶叔叔婶子患病是是  是  正常  是是 是是A·家庭中白化病的遗传方式一定是常染色体显性基因

B·这位女士的母亲是杂合子的概率为二分之一

C·女士的叔叔和婶子再生一个孩子的患白化病的概率为四分之三

D·女士的妹妹和堂妹的基因型相同的概率为1

   解析：在解答此题前，需要理清楚这位女士家庭里白化病的遗传系谱是什么样的，由题目可以画出图1所示的家庭遗传系谱图。

图1 家庭遗传系谱图

   根据所作的图可以分析出，白化病属于显性基因遗传疾病，通常导致患病的基因在常染色体上，或者是在本体的X染色体上。假设这位女士的母亲的基因型为Bb或者XBXb都是杂合子，那么这位女士的妹妹或者叔叔和婶子所生的堂妹的基因表现都属于正常的，且基因型相同，所以这道题的正确答案有：A、B、D。在针对此类生物题目时，不要急着解答，首先要将其中的关系理清楚，将其直观地呈现出来，才能更快地找到突破口，从而找到正确答案。

   二、碱基计算

   碱基的计算主要是指核酸和核苷的成分之间的计算。计算时多采用相应的计算公式，但在学习过程中发现，这种方式虽然解题比较快速，但是因为其公式较多，容易造成记忆上的混乱，常常出现差错。但如果在计算的过程中巧妙地将作图加以运用，则会产生意想不到的效果。

   例题2：有一组DNA的双链，已知其中的A占据了全部的碱基的百分之二十。在此DNA中，一条上的A则占据了百分之二十五的碱基，这中情况会让这条DNA链碱转录成mRNA，问U所占据的碱基比例为多少？这个DNA的另外一条链的A和T占据的碱基为多少？

   解析：碱基的基本计算公式为：A=T、G=C；A+G=T+C或A+C=T+G。根据例题中所告知的已知条件，作出相应的DNA双链图，如图2所示。由图可知，在DNA链图中，mRNA中U所占据的碱基比例为25%，另一条的T占据的碱基为25%，又属于双链的DNA，所以其计算的公式可以换算成：A=T=20%，而A+T=40%，所以在另一条链中的A和T所占据的碱基比例为40%。采用作图法不仅可以帮助同学明了其中的关系，更能帮助其准确找到计算的公式。

图2 DNA中的碱基

   三、DNA复制解题

   DNA的复制在高考中也属于常见题型，通常会考察学生对其单链和双链结构中的染色体所含基液的含量。

   例题3：一组DNA是属于双链的15N，在实验过程中将其放置在含有34N6的培养基液中，同时复制出两代相同的DNA，求取子代中所包含的15N的DNA和34N的DNA分别占据的比例是多少？如果此条DNA被经过复制n代后的占据是多少？

   解析：这道题目所要计算的是DNA分子经过复制后的形成的新的分子中的原基因。因为经过复制后的含量和复制的次数有关，所以同学在解题时无法靠想象或单独的计算将其解答出来。所以必须将复制两代后的图形和n代后的图形更直观地表现出来。所以，由题目中所给予的已知条件可以作出以下图形，如图3所示，在图形中的深色是DNA经过复制两代后的所含的15N单链，而由浅色表示34N的DNA单链。

图3 DNA复制两代后的结构图

   由图3可以看出，在DNA经过复制后，其基本的结构在逐步发生改变，当经过第一代复制后，单条链中的15N在逐渐变少，在培养基液中的34N因为分子间的转化与吸收等原因，逐步渗入复制的DNA链中。由此可以推断出，在DNA原体经过不断的复制，本体的15N含量会越来越少，甚至消失不见，但培养基液中的15N所占据的比例会越来越多，甚至会重新构建新的DNA链，由此可以得出想要破坏原体的DNA，获得目的效果，只需经过不断复制即可。在此类题型的计算中，计算公式无法计算出比例，只有结合图形和题目中给予的相应参数加以计算。

   四、结束语

   由此可以看出，在解答生物题目时，采用作图法将题目中的已知条件直观地表现出来，才能更好地帮助自己找到解题的线索，提高解题效率。

  （作者单位：长沙市师大附中梅溪湖中学）