例谈高考生物遗传规律的命题角度与解题策略

2015-12-21 17:00张文韬
中学生理科应试 2015年11期
关键词:表现型遗传病合体

张文韬

命题规律 从近三年高考生物试题看,本专题的知识点主要包括孟德尔杂交实验的有关概念、杂 交实验的程序步骤、伴性遗传等.“分离定律与自由组合定律”内容比较多,除掌握对基因分离现象的解释、基因分离和自由组合定律的实质、基因分离和自由组合定律在实践上的应用等内容,还要会运用基因分离和自由组合定律解释一些遗传现象.对伴性遗传的考查,主要是结合遗传系谱图或相关图表,考查遗传方式的判断,综合考查遗传的规律和伴性遗传的特点.

命题角度 主要是利用文字信息、表格数据信息和遗传系谱图等方式考查学生对遗传学问题的分析处理能力;从实验的角度考查遗传规律也是近两年命题的热点;有关育种、控制遗传病方面的应用一直是高考命题的热点角度.

命题趋势 伴性遗传与分离、遗传图谱的分析以及自由组合定律的综合考查,依旧会成为今后考查的重点.

下面以与遗传系谱图及相关计算类试题、遗传学实验设计与探究类试题为例,谈谈高考生物遗传规律的命题角度、应对策略和解题思路.

一、与遗传系谱图及相关计算类试题的解题策略

1.命题角度

人类的遗传病分为常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病、伴X染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病、伴Y染色体遗传病.给出遗传系谱图及相关条件,要求确定遗传病的遗传方式或推测后代的患病率,是此类试题的主要呈现形式.

2.应对策略

(1)熟悉各种人类遗传病的遗传特点;(2)具备分析遗传系谱图的基本能力和方法;(3)从隐性个体入手分析,以点破面;(4)使用正确的解题顺序,先理解此类题的最常用方法是假设法(实质就是假设演绎法).解题时应先作出否定的判断,不能作出否定判断的才能作出肯定的判断.以一对基因控制的完全显性性状为例(有多对基因控制的可分别考虑每一对),先否定再肯定的解题思路如下:

对于发生性状分离的系谱图,判断的程序:否定显性确定是隐性→否定伴X染色体隐性确定是常染色体隐性,或否定常染色体隐性确定是伴X染色体隐性.

对于未发生性状分离的系谱图,可分别假设患病和正常性状为隐性.判断程序:假设病是隐性(正常是隐性) →否定病(正常)是伴X染色体隐性,确定是常染色体隐性,或否定病(正常)是常染色体隐性,确定是伴X染色体隐性.

如图1为甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图(Ⅱ-3不含等位基因),请回答下列问题:

图1

(1)甲病属于 ,乙病属于 .

A.常染色体显性遗传病

B.常染色体隐性遗传病

C.伴X染色体显性遗传病

D.伴X染色体隐性遗传病

E.伴Y染色体遗传病

(2)Ⅱ—5为纯合体的概率是 ,Ⅱ—6的基因型为 .

(3)假如Ⅲ—10和Ⅲ—13结婚,生育的孩子患甲病的概率是 ,患乙病的概率是 ,生只患一种病的男孩的概率 ,生不患病的孩子的概率是 .

解题思路

按常规方法解题,对于显性遗传病,要否定是伴X染色体显性遗传病或否定是常染色体显性遗传病;对于隐性遗传病,要否定是伴X染色体隐性遗传病或否定是常染色体隐性遗传病.本题的解法是先确定隐性性状,再看能否否定该隐性性状是伴X染色体隐性或否定是常染色体隐性,这样解的好处是,不需要再考虑否定是伴X染色体显性遗传病或否定是常染色体显性遗传病,从而降低了识记难度,也简化了解题程序.

按常规方法解题,当求后代是显性遗传病概率时,对于患病的亲代,既要考虑是显性纯合体的概率,又要考虑是杂合体的概率.本题的解法是先转化为求后代是隐性的概率,这样只需考虑患病的亲代是杂合体的概率,从而简化了解题程序.

推理如下: (1)对于甲病有关的表现型:9号表现正常,和父母都不同,可知甲病是由显性基因控制的,9号的父亲3号不含等位基因,可推知甲病为伴X染色体显性遗传病.对于乙病有关的表现型:6号患病而父母都正常,可知该病是隐性遗传病,8号的儿子14号正常,故乙病为常染色体隐性遗传病.(2)对于控制甲病(伴X染色体显性遗传病)有关的 基因,1号和2号的后代发生了性状分离,则1号和2号分别为XAXa和XAY,5号为XAXA的概率为1/2,6号为XaY;对于控制乙病(常染色体隐性遗传病)有关的基因,1和2的后代发生了性状分离,1和2分别为Bb和Bb,生的5号为1/3BB,6号为bb.综上,5号为纯合体BB XAXA的概率为(1/3)×(1/2)=1/6,6号的基因型为bbXaY.(3)按上述思路,可确定13号为bbXaY,因9号为XaY,故4号为XAXa,因3号不含等位基因,为XAY,故10号为1/2XAXa;同理:4号为2/3Bb,而3号为BB,故10号为1/3Bb.10号和13号结婚,生育的孩子患甲病的概率为(1/2) ×(1/2)=1/4;生育的孩子患乙病(患乙病的孩子是1/3Bb和bb生的)的概率为(1/3) ×(1/2)=1/6,生育只患一种病孩子的概率=1/4+1/6-1/4×1/6×2=1/3,故生只患一种病的男孩的概率=1/3×1/2=1/6,不患病孩子的概率=1-1/4-1/6+1/4 ×1/6=5/8.

答案: (1)C B (2)1/6 bbXaY (3)1/4 1/6 1/6 5/8

二、遗传学实验设计与探究类试题的

策略

1.命题角度

假设演绎法是现代科学研究中常用的一种方法,遗传类实验设计及探究题常涉及这种方法.高考命题中有关遗传学实验的考查常集中于此.命题角度有:①验证某个个体是否为纯合体;②验证某个性状是否为显性性状;③验证基因的显隐性;④验证某种基因位于何种染色体上;⑤培育特定基因型的个体的方法设计与验证;⑥相关遗传理论的验证,如验证基因分离定律的方法等.可以预见,确定亲本是哪些非等位基因控制的基因互作题,确定某对基因位于X染色体上、常染色体上、X和Y染色体上等综合题将成为高考的压轴题.

2.应对策略

对于遗传类实验设计及探究题,主要的解题方法是假设演绎法.即从假定的后代的表现型等是否出现,推测所假设的遗传方式是否成立,由果推因.解此类题时,需要设计自交或杂交实验,建立因和果的一一对应关系后,才能由果推因.具体方法如下:

(1)确定是否是自由组合的方法:只有后代的基因型(表现型)种类和比例都符合自由组合定律应出现的比例时,才能认为是自由组合.

(2)确定显性性状的方法:对于纯合体,具有相对性状的个体的杂交后代的性状就是显性性状;对于杂合体,同一相对性状的个体自交或杂交,后代出现的不同于亲本的性状就是隐性性状;当不知是否是纯合体时,看同一相对性状的个体自交或杂交的后代,若出现了不同于亲本的后代,则该后代表现就是隐性性状,若未出现不同于亲本的后代,则亲本都是纯合体.

(3)确定纯合体、杂合体的方法:具有相对性状的个体杂交,若后代只有一种表现型,则双亲都是纯合体;同一表现型的个体自交或杂交,若后代出现了不同于亲本的表现型,则双亲都是杂合体.

(4)确定控制的基因位于X染色体上、X和Y染色体上、常染色体上(以D和d基因控制相对性 状而言):表现为隐性的雌性和表现为显性的雄性杂交,若后代中的雌性都是显性,雄性都是隐性,则基因位于X染色体上,双亲是XdXd和XDY;若后代中的雌性都是隐性,后代中的雄性都是显性,则基因位于X和Y染色体上,双亲是XdXd和XdYD;同一表现型的个体杂交,若后代中表现型不同于亲本的都是雄性,则基因位于X染色体上,双亲是XdXd和XDY;同一表现型的个体杂交,若后代中表型不同于亲本的都是雌性,则基因位于X和Y染色体上.双亲是XDXd和XdYD.

3.典题例证

由基因D和d控制的A和B两种表现型是一对相对性状,它们可能是常染色体的从性遗传(雄果蝇的A表现型为显性,雌雄个体只是杂合体的表现型不同)、伴X染色体遗传、伴Y染色体遗传.为了确定其遗传方式,某同学用A表现型的雄果蝇(不含等位基因)和B表现型的雌果蝇(不含等位基因)杂交,结果发现雄性后代都是A表现型,雌性后代都是B表现型:

(1)该同学的实验可以说明该性 状不是 遗传.

(2)利用该同学的材料,参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?(杂交实验的雌蝇需用处女蝇)

实验步骤和预期结果: .

解题思路 解本题时需根据有关的遗传特点进行假设推理.获取和利用题中的信息是正确解题的关键.

推理如下:若为常染色体的从性遗传(雄果蝇的A表现型为显性,雌雄个体只是杂合体的表现型不同),则A表现型的纯合雄果蝇为DD,B表现型的纯合雌果蝇为dd,F1为Dd,雄性后代都是A表现型,雌性后代都是B表现型,符合题意;若为伴X染色体遗传,则亲本为XdXd(雌性、B表现型)和XDY(雄性、A表现型),后代为XdXd (雌性、A表现型)、 XdY (雄性、B表现型),和雄性后代都是A表现型、雌性后代都是B表现型不符,不符合题意;若为伴Y染色体遗传,则A表现型的纯合雄果蝇为XYD,B表现型的纯合雌果蝇为XX,F1为XX和XYD,雄性后代都是

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