高中生物遺傳題的解題方法及命題研究

摘 要： 高中生物遺傳題的解題方法要求學生掌握扎實的相關基礎知識，弄清遺傳基本規律的本質問題，多接觸遺傳試驗和遺傳方面的科學前沿，在此基礎上加以有效的訓練和總結。遺傳題是高考生物部分考查學生綜合素質的題型。因此，遺傳命題研究不僅有利于學生面對競爭的準備，而且是對高中生物教學的反思、貢獻及升華。

關鍵詞： 高中生物 遺傳題 解題方法 命題研究

高中生物遺傳學部分在整個高中生物教材中起重要的引領作用，高考也屬必考題。遺傳學題目靈活多變，需要學生運用基礎知識并具有較強的運算能力。因此，學生需要加強基礎知識的掌握和解題方法的訓練。

一、扎實掌握基礎知識

1.充分認識遺傳基本規律的細胞學基礎。

遺傳學知識的掌握必須建立在“分子與細胞”相關知識的基礎之上，特別是關于細胞分裂的知識通過減數分裂的學習，學生真正地悟出遺傳基本規律的真諦，也終于明白細胞質基因和原核生物遺傳不遵循孟德爾遺傳基本規律的原因，所以減數分裂的學習和復習是掌握遺傳學知識的必經之路。它主要是指減數分裂過程的講解和歸納，特別是對減數第一次分裂后期染色體行為的解釋。我們可以先清楚地過一遍減數分裂，再以此分裂過程圖以2n=4的動物基因型為AaBb，將基因與染色體的位置關系對應起來。

2.簡單介紹基因與性狀的關系。

性狀是由基因控制的，表現型是由基因型和環境因素共同決定的，控制生物性狀的基因總是成對存在的，弄清楚基因與性狀這些基礎知識的關系，目的在于讓學生建立起這樣的解題思想與習慣，解遺傳題時，必須將已知的基因和基因型先寫出來，再根據子代的表現型及比例來推測未知的親代的基因及基因型。

3.層層推進，以不變應萬變。

新課程改革人教版教材只要求高中學生掌握孟德爾兩條遺傳基本規律，而基因的分離定律又是解遺傳題之母，所以掌握基因的分離定律是首要任務，然后層層推進。

如圖：孟德爾關于一對相對性狀的遺傳實驗圖解。

P：高莖豌豆×矮莖豌豆 解釋P：DD×dd

↓↓

F 全為高莖豌豆?茚 F Dd?茚

↓↓

F高莖∶矮莖FDD∶Dd∶dd

3 ∶ 1基因型比：1∶ 2∶ 1

表現型比：3高∶1矮

FDd自交獲得F 中基因型比和表現型比可以推出其它基因型的個體交配后產生的子代比例。如AA和Aa子代必為AA和Aa，比例為1∶1；Aa和aa子代必為Aa和aa，比例為1∶1，等等。在此基礎上學生可以輕松得到各種基因型親本雜交后、自交后子代各種基因型和表現型的比例。

掌握好基因分離定律的解題規律后，可以先得出兩個推論：

推論1：∵Aa×Aa → ∶aa

顯∶隱

3 ∶ 1

又∵Bb×bb → Bb∶bb

顯∶隱

1 ∶ 1

∴AaBb×Aabb → 表現型種類及比例應為：

（3∶1）（1∶1）=3∶1∶3∶1

推論2：各種基因型能產生的配子種類數：

Aa → A和a配子，比例為 1∶1

BB → B一種配子

例：AaBBDd根據基因自由組合定律能產生的配子種類數為2×1×2=4種。

有這些基礎知識的鋪墊，再引入到基因的自由組合規律的學習當中去，就輕而易舉、水到渠成了。

例：下圖是孟德爾兩對遺傳基本規律的實驗。

P：黃色圓粒×綠色皺粒

↓

F：全為黃色圓粒?茚

F：黃色圓粒∶黃色皺粒∶綠色圓粒∶綠色皺粒

9 ∶3∶3∶ 1

解釋：P：YYRR × yyrr

↓

F：YyRr?茚

F：？

根據分離規律的基礎知識，可以輕松地寫出F中任何一種基因型的比例，以及任何一種表現型的比例。如F中Yyrr這種基因型的個體應占F個體總數的比例為1/2×1/4=1/8。

二、充分訓練解題方法

掌握好遺傳學相關基礎知識只是前提，在面對實際問題時，必須學會隨機應變，因此要在訓練中讓學生積累解題的方法，形成嚴密的解題思路，進而得出解題規律。

1.將遺傳的兩條基本規律有機結合起來。

例1：（2010全國Ⅰ 33題）

現有4個純合南瓜品種，其中2個品種的果形表現為圓形（圓甲和圓乙），1個表現為扁盤形（扁盤），1個表現為長形（長）。用這4個南瓜品種做了3個實驗，結果如下：

實驗1：圓甲×圓乙，F為扁盤，F中扁盤∶圓∶長=9∶6∶1，

實驗2：扁盤×長，F為扁盤，F中扁盤∶圓∶長=9∶6∶1，

實驗3：用長形品種植株的花粉分別對上述兩個雜交組合的F植株授粉，其后代中扁盤：圓：長均等于1∶2∶1。綜合上述實驗結果，請回答：

（1）南瓜果形的遺傳受 對等位基因控制，且遵循 定律。

（2）若果形由一對等位基因控制用A、a表示，若由兩對等位基因控制用A、a和B、b表示，以此類推，則圓形的基因型應為 ，扁盤的基因型應為，長形的基因型應為。

解析：根據已知的遺傳學知識，兩對等位基因推測兩種性狀根據自由組合規律應出現F有四種表現型，比例為9∶3∶3∶1，這個9∶3∶3∶1可以從（3∶1）（3∶1）得出。實驗1和實驗2，F的表現型比例為9∶6∶1，似乎可以看成9∶（3+3）∶1，因此可以完成第（1）題的解答。

第（2）小題，根據實驗1和實驗2，F占9/16的為扁盤，因此扁盤應為雙顯性基因型，即A B ，長形占1/16應為雙隱性基因型aabb，圓形的為單顯性基因型aaB 或A bb。看似基因的自由組合規律的題目，實際上隱藏著基因的分離定律知識。

例2：（2010福建卷 27）已知桃樹中，樹體喬化與矮化為一對相對性狀（由等位基因D、d控制），蟠桃果形與圓桃果形為一對相對性狀（由等位基因H、h控制），蟠挑對圓桃為顯性，下表是桃樹兩個雜交組合的試驗統計數據：

（1）根據組別 的結果，可判斷桃樹樹體的顯性性狀為。

（2）甲組的兩個親本基因型分別為。

（3）根據甲組的雜交結果可判斷，上述兩對相對性狀的遺傳不遵循自由組臺定律。理由是：如果這兩對性狀的遺傳遵循自由組臺定律，則甲組的雜交后代應出現種表現型。比例應為。

解析：通過乙組親本表現型皆為喬化，后代出現了矮化樹體，此為后代發生性狀分離，則親代必為雜合體，雜合體所表現的性狀為顯性性狀。

兩對相對性狀的雜交實驗，可以分解成每一對相對性狀研究，既輕松又有效。甲組實驗，喬化×矮化→喬化∶矮=1∶1。所以親代的喬化為Dd，矮化為dd；同理可推另一對的蟠桃為Hh，圓桃為hh，則親本喬化蟠桃的基因型為DdHh，矮化圓桃的基因型為ddhh。根據自由組合規律，可得甲組為測交組合，結果后代應有四種不同表現型喬化蟠桃、喬化圓桃、矮化蟠桃、矮化圓桃且比例為1∶1∶1∶1，然而表中數據與之不符，明顯不遵循基因的自由組合定律。

2.巧辨伴性、非伴性遺傳題。

例3：（2011年福建泉州市質檢27）某種綿羊有角（H）對無角（h）為顯性。某科研機構利用純種綿羊進行雜交實驗1、2，結果如下表，請分析回答。

（1）實驗結果表明：

①控制綿羊有角、無角的等位基因（H、h）位于染色體上。

②F雌、雄羊基因型為均為。

（2）請寫出F無角雌羊的基因型及比例 。

（3）若需進行測交實驗以驗證上述有關推測時，既可讓F有角雄羊與多只純種無角雌羊雜交，也可，預期測交子代雌、雄羊的表現型及比例為 。

解析：該題的得分率較低，2005年全國高考出現過牛有角和無角的遺傳題，現在的學生幾乎沒看過該題，因為該題的答案被批像一篇小論文，只有少數考生明白：相同基因型在公羊、母羊體內的表現型有差異，即基因型Hh的公羊為有角，母羊為無角。伴性遺傳題在近幾年福建高考中比較少見，以此題為例，如何判斷遺傳方式呢？根據交配組合，明顯為正、反交方式，而F的表現型正、反交結果相同，說明該遺傳方式只能是常染色體遺傳。學生認為表現型在公羊、母羊身上不一樣，誤認為伴性遺傳，導致錯誤。

例4：（2011年廈門市質檢27）果蠅翅的形狀有3種類型：長翅、小翅和殘翅，由兩對等位基因（Gg和Hh）共同決定。其中G、g位于常染色體上。當個體中G和H基因同時存在時，表現為長翅；G基因不存在時，表現為殘翅。兩個純合品系的果蠅進行雜交實驗，結果如下表。

請回答：

（1）據表分析可推出H、h這對基因位于染色體上，理由是。

（2）正交實驗中，親本的基因型是，F中小翅個體的基因型是 。

（3）反交實驗中，F的表現型及比例是 。

（4）純種長翅果蠅的幼蟲，在25℃條件下培養，成蟲均表現為長翅，若在35℃條件下培養，成蟲卻表現為殘翅，但基因型不改變，這種現象稱為“表型模擬”。現有一只殘翅雌果蠅，請設計一個實驗判斷它是否屬于“表型模擬”。（只考慮G、g這對基因）

實驗方法：讓上述殘翅雌果蠅與雄果蠅雜交，產生的幼蟲在 條件下長成成蟲，觀察成蟲的翅型。

結果與結論：①若成蟲 ，則說明該殘翅雌果蠅屬于“表型模擬”。②若成蟲 ，則說明該殘翅雌果蠅不屬于“表型模擬。

解析：該題涉及正反交實驗，若沒有先判斷哪對性狀為伴性遺傳，解題無從談起。根據正反交結果相同則為常染色體遺傳，正反交結果不同，則為伴性或細胞質遺傳（不作要求）。

推出H、h這對基因應位于X染色體上，理由是正反交結果不同，即正交F1表現型為雌果蠅都為長翅，雄果蠅也都為長翅；但反交實驗的F1中，所有雌蠅均為長翅，所有雄蠅均為小翅。

三、命題研究

縱觀近幾年高考關于遺傳題的命題方向著重考查學生的基本功及推理能力。在今后的高考中該命題方向也可能得到沿續。我認為今后遺傳題命題思路還可能為以下兩點。

1.將常染色體遺傳與伴性遺傳結合起來考查。

例5：某種雌雄異株植物為XY型性別決定，該植物有藍花和紫花兩種表現型，由兩對等位基因A和a（位于常染色體）、B和b（位于X染色體）共同控制。已知其紫花形成的生物化學途徑如圖：

現用藍花雄株（aaXY）與某紫花雌株雜交，F中的雄株全為紫花。

（1）親本紫花雌株的基因型為，F中的雄株表現型及其性狀分離比為。若F中產生一株藍花雄株（AaXXY），則產生它的原因是。

（2）若該藍花雄株（aaXY）與另一雜合紫花雌株雜交，則F的表現型有，其中純合子占。

（3）若想培育出具有特殊觀賞價值的紅花植株，應選擇的育種方法是。

（4）圖11中紫花的形成過程說明基因可以，進而控制生物性狀。請寫出圖中①過程的遺傳信息流動途徑：。

解析：植物雌雄異株，又涉及伴性遺傳的遺傳題比較少見，本題還要求學生能認真分析相關圖示，發現有A基因無B基因方能形成紫色素，開紫花，綜合性強。第（1）小題的第二個空要求學生回答F中的雌株表現型及其性狀分離比，難在學生已經形成定勢思維，性狀分離比常常為3∶1。然而本題性狀分離比卻是100%，因為雌株也只有一種表現型，很有新意。第二個空格則進一步考查了減數分裂知識，要求學生明白AaXXY是等于XY+X形成的，所以出現染色體數目變異的時期應是減數第一次分裂后期一對性染色體XY沒有分離。

第（2）小題首先根據題意推出雜合紫花雌株的基因型應為AaXX，那么F的表現型應有AaXY、aaXY、AaXX、aaXX，表現型為紫花雄株、藍花雄株、藍花雌株，純合子只有aaXY占總數的1/4。

2.以動物尤其是果蠅的性狀遺傳為背景

例6：果蠅的眼形有棒眼與圓眼之分，受基因D、d控制；翅形有長翅與殘翅之分，受基因V、v控制。某科研小組用一對表現型都為圓眼長翅的雌雄蠅進行雜交試驗，發現其結果與理論分析不吻合，隨后又用這對果蠅進行多次試驗，結果都如下圖所示。據圖回答問題：

（1）果蠅的眼形性狀中的顯性性狀是，眼形和翅形中屬于伴性遺傳的是。

（2）圖中F代的圓眼殘翅雌蠅中純合子所占比值為。

（3）試驗結果與理論分析不吻合的原因是基因型為的個體不能正常發育成活。若要獲得更明確的結論，請你設計最簡便的探究實驗。

①用基因型為和的果蠅進行雜交試驗。

②結果與結論：

解析：果蠅是公認的良好的動物遺傳學實驗材料，具有飼養容易，子代數目多，染色體數目少有多對容易區分的相對性狀等。福建省高考理綜卷從2006年至今未再涉及果蠅的遺傳題，值得關注。

本題的基礎知識涉及到基因的分離定律和自由組合定律，果蠅的性別決定類型及性染色體組成等。首先要根據雜交子代雌雄果蠅表現型有差別，斷定眼形為伴性遺傳，題目才能入手。綜合考慮得出親本的圓眼長翅雄蠅的基因型為VvXDY、雌蠅為VvXDXd。

在掌握了相關的遺傳學解題的基礎知識后，通過適當的選題、訓練和知識遷移，無疑會提高學生的解題能力和技巧，我們應使學生在面對遺傳題時沉著冷靜，減少失誤，獲得高分。

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”