由2019年高考北京卷第30题引发的思考

安徽 王 米 方 楠

遗传的基本规律在《普通高等学校招生全国统一考试大纲》中一直是Ⅱ级要求，即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。此部分知识是每年高考的核心考点，常与变异、育种、进化等相关知识综合考查，2019年高考北京卷第30题就是以育种作为背景，综合考查这些知识。通过对这道题的分析，笔者提出一些一轮复习的备考策略。

一、真题分析

【示例】（2019年，北京卷，第30题）油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。

（1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如图1：

图1

①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。

②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。

（2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下：

①经过图1中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。

②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。

③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。

（3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。

【考点分布】考查杂交育种的操作、基因的分离定律、连锁遗传定律等。

【考查能力】考查学生科学思维能力、实验设计能力、综合实践能力等。

【解析】（1）①由杂交一中F2的表现型出现3∶1的分离比，可推断出该性状受一对等位基因控制。在杂交二中，由F1均为雄性不育，可推断出雄性不育对品系3的育性正常为显性。②因为品系1、雄性不育株、品系3的基因型已知且都是纯合子，很容易判断F1出现的性状是显性性状，据杂交一判断出A1对A2为显性，据杂交二判断出A2对A3为显性。因此根据杂交一、二的结果，综合判断A1、A2、A3之间的显、隐性关系是A1对A2为显性，A2对A3为显性。（2）①将杂交二F2中的雄性不育株（A2A3）和品系3（A3A3）连续多次回交，会使得子代雄性不育株获得品系3更多的优良性状，从而把雄性不育性状与品系3的优良性状整合到同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为A2A3∶A3A3=1∶1。②根据题意，因为要制备的是兼具品系1和品系3优良性状的YF1，且母本行选择的是接近品系3的植株，所以父本行选择的是品系1（基因型为A1A1）。③母本行里有雄性不育株（A2A3）和育性正常的植株（A3A3），其中A3A3会自交或与A2A3杂交产生基因型为A3A3的纯合后代，与同时整合了品系1和品系3优良性状的杂交种子相比，丧失了杂种优势，且部分雄性不育（后代基因型为A2A3），导致油菜籽减产。

【答案】（1）①一 显 ②A1对A2为显性；A2对A3为显性 （2）①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ②A1A1③所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育 （3）如图2所示

图2

【疑问】1.大量制备兼具品系1和品系3优良性状的油菜杂交种子（YF1），为什么不直接用品系1和品系3杂交？

答：据题干中的信息“油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性”，则可以排除直接用品系1和品系3杂交制备YF1的方式，因为不具备可操作性。

2.大量制备兼具品系1和品系3优良性状的油菜杂交种子（YF1），为什么要借助雄性不育株？

答：用品系1和品系3杂交的可操作性差，原因是去雄、套袋等操作过程麻烦，而且因为油菜具有两性花，有各自自交的可能性，得到杂交种的概率低，失去了育种的意义。但又想集中两者的优良性状，所以，如果能做到只让它们杂交，且操作简便，就能解决这个棘手的问题了，其中，题干中的“我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨）”，这样为后续的育种做好了铺垫。

3.雄性不育株为什么要和品系3反复回交？

答：其实真正的目的是让雄性不育株的遗传物质越来越接近于品系3（除了雄性不育基因及其所在的染色体上的基因外），从而实现将品系3 的优良性状和雄性不育性状整合在同一植株上的目的（如图3）。

图3

以细胞核的遗传物质为例，若雄性不育株的细胞核遗传物质总量为M，品系3细胞核的遗传物质总量为N，F1雄性不育株的基因型是A2A3，细胞核遗传物质总量为（M+N）/2，然后该植株继续与品系3回交（如图4）。

图4

F2雄性不育株的基因型仍然是A2A3，细胞核遗传物质总量为（M+3N）/4，以此类推……随着回交代数不断增多，Fn雄性不育株的基因型仍然是A2A3，但其遗传物质总量占品系3的比重越来越多（如图5）。

图5

4.为什么设置父本行、母本行以及母本行为什么要去掉育性正常植株？

答：雄性不育株Fn和品系1杂交，可以省去去雄、套袋等烦琐步骤，但不能混种，因为品系1也可以自交，另外得到的雄性不育株Fn-1植株上收获的是Fn的种子，种子种下去，等到开花的时候（据题干油菜雄性不育突变株，雄蕊异常，肉眼可辨）才能区分出该植株是雄性不育株还是雄性可育株，在撒种的时候两者是混在一起撒种的，如果不拔掉雄性可育株，所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育。因为父本行的种子也可以自交，也有种子，所以父本行、母本行的种子必需单独收获，父本行的种子不能留种，不具备杂种优势，是纯种（A1A1），最后要的是母本行的种子。

5.收获母本行的种子基因型既有A1A2，又有A1A3，还需要再次筛选吗？

答：收获的母本行的种子里，从控制育性正常和不育性基因型的角度分析，其基因型确实有A1A2和A1A3这两种可能性，大约各占一半，但基因型为A1A2的种子也是可育的（A1对A2为显性），另外除了这对基因以及所在的染色体上的基因与A1A3有所不同外，其余遗传物质都接近于品系1和品系3的一半，所以无需再次筛选（如图6）。

图6

二、备考策略

通过对本题的分析，笔者提出一些关于遗传的基本规律模块的备考策略。

1.注重学生的读题能力

部分学生在解答遗传题时会出现读不懂题目的情况，对于这个问题，教师应引导学生不要急于做题，首先需要做的是多读几遍题目。高考试题中的无效信息很少，多读几遍题目或许就会有不小的收获。比如本题的小题干“油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性”就极其重要，是后续答题的关键。

2.注重对基础知识的理解

如果学生对基础知识把握准确，那么本题第一小问的作答基本就没有问题。学生要想打好扎实的基础，就要注重细节，全面整合知识，关注教材所有细节，包括旁栏思考、小字部分等。除此之外，还要进行大量的巩固练习，以此促进对知识的理解和应用。

3.注重联系生产实际

学生在掌握基础知识的基础上，要注重联系实际，聚焦生物科技，如本题与袁隆平的三系法培育杂交水稻很相似，若平时留意生物科技等相关内容，作答本题可能会更轻松。学习知识最终的目的还是应用，所以教学不能只是局限于学习知识，还要学会应用，这也是教育的最终目的之一。

4.注重理性思维能力的培养

高考题一般都是按照学生的认知一步步深化的，学生要按照问题的设置一步步深入，挖掘题目的深意，一步步分析问题，循序渐进，最终解决问题。这种思维能力的培养是在教师的教学过程中和学生的学习过程中慢慢积累的，这个题目的最后几个空都是考查这种能力。当然这个过程不是一朝一夕可以完成的，所以教师在教学中应注意对学生这方面能力的培养。同时教师要提高自己的实战能力，把题目讲透；充分备课，适当引导；拒绝“填鸭式”教学，多让学生思考，效果会更好。