例析探究型遺傳題的解題三步曲

傅琦雄

摘 要 針對全國卷遺傳題的命題特點，以部分各地市三月質檢卷中遺傳題為示例，深入解析，歸納出破解這類遺傳難題的解題思路，以期能幫助學生應對探究型遺傳難題。

關鍵詞 探究型 遺傳題 解題

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

縱觀近幾年全國新課標卷I、Ⅱ（以下簡稱全國卷I、Ⅱ）有一個明顯的特點：加大遺傳題的難度，以便區分不同能力層次的考生，從而有利于高考選拔性的考試。2016年福建省高考也步入全國卷時代，為順利對接全國卷，多數地市高三質檢都提前到三月份。從福建省各地市網閱數據看，非選擇遺傳題實測難度系數平均約為0.35，其中莆田卷實測難度系數為0.2，可見各地市命制的遺傳題難度較大，貼近全國卷遺傳題的命題風格，同時還發現命制的遺傳題類型大致相同，都是以遺傳知識為情境，側重考查實驗與探究能力。探究型遺傳題的特點是題干信息量大，答題文字較多，對學生思維的縝密性要求較高。因此，學生對此類遺傳難題若沒有清晰的解題思路，是難以在時間緊張的考試中準確作答。下面以2016年福建省部分地市三月質檢卷的遺傳題為例，進行深入解析并歸納出探究型遺傳題的解題三步曲。

1 例題解析

【例1】 （廈門卷）32.小麥條銹病是造成我國小麥減產的主要病害之一。為了對小麥抗條銹病基因進行遺傳分析，將能抗條銹病的品種甲與易感條銹病的品種乙雜交。結果如下表所示。

請回答下列問題：

（2） 研究者在F1中發現一株缺失了一條7號染色體的植株，該植株可以用來判定抗條銹病基因是否位于7號染色體上。（注：配子中若缺少一條染色體，受精能力差。個體中若缺少一條或一對染色體仍可生存）

① 雜交方案： 。

② 預期實驗結果及結論：

若 ，則抗病基因位于7號染色體上；

若 ，則抗病基因不位于7號染色體上。

試題解析：《2016年普通高等學校招生全國統一考試大綱》中對實驗與探究能力具體要求之一：具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。實驗探究的過程通常包括：提出問題，作出假設，設計實驗，進行實驗，分析結果，得出結論。探究型遺傳題側重考查實驗探究能力，在題干中也應該包含探究的這些環節，這些信息恰恰是解題的關鍵?？梢韵葟念}干中獲取探究環節：提出問題——“判定抗條銹病基因是否位于7號染色體上”；作出假設——“抗病基因位于7號染色體上或抗病基因不位于7號染色體上”；設計實驗和預期實驗結果及結論是要求作答的內容。

由題意可知，抗條銹病為顯性性狀，設抗銹病基因為A、易感條銹病基因為a。利用F1中發現一株缺失一條7號染色體的植株，可以借鑒自交或測交進行實驗設計。方案一，讓F1中一株缺失一條7號染色體的植株自交。從做出不同的假設出發，逆向推理分析，得出相應的預期結果。若抗病基因位于7號染色體上，則F1基因型為A_，依題意可知其自交后代抗條銹病與易感條銹病的比例遠偏離3∶1或大于3∶1；若抗病基因不位于7號染色體上，則F1基因型為Aa，其自交后代抗條銹病與易感條銹病的比例為3∶1。可見，得出的兩種預期結果不同，說明設計的實驗方案是可行的。進行實驗，將得出的真正結果與預期結果比較，相符合的即為正確的實驗結論。方案二，采用測交。推理分析過程與方案一相同，不再重復分析。

參考答案：（2）方案一：① 讓此植株自交，觀察后代的表現型及比例

② 后代中抗條銹病與易感條銹病的比例遠偏離3∶1（或大于3∶1）

后代中抗條銹病與易感條銹病的比例為3∶1

方案二：① 讓此植株與乙植株測交，觀察后代的表現型及比例

② 后代中抗條銹病與易感條銹病的比例遠偏離1∶1（或大于1∶1）

后代中抗條銹病與易感條銹病的比例為1∶1

2 解題三步曲

由上述例題解析可知，探究型遺傳題一般在題干中會出現探究環節中的“提出問題”“做出假設”，設置問題多為“實驗設計”“預期結果及結論”。因此，下面解題三步曲可以構建出探究型遺傳題的解題模板，從而化繁為簡，快速入題。

第一步，找探究環節。認真審題，從題干和設問中找出探究環節中的“提出問題”“做出假設”“實驗設計”“預期結果及結論”，同時做上標注或記錄在稿紙上。

第二步，逆向推理。一般來說，實驗設計方案是較為簡便、易操作的，多數實驗進行一次或二次雜交，可以從自交、測交和回交考慮分析。從不同假設得出的已知實驗結論出發，逆向推理得出不同預期結果。若得出的預期結果不同，則說明實驗設計方案是正確的，反之則不正確。

第三步，正向答題。在前兩步的基礎上，第三步就是要求學生規范書寫，正向作答。從不同的預期結果出發，正向推理得出不同的實驗結論，常用格式為“若…則…”“如果…說明…”。表述實驗設計方案時，語言規范簡潔，要用專業術語表達雜交雙親的表現型及性別，觀察并統計后代的情況，一般是可以看得到的具體性狀。

【例2】 （莆田卷）32.某二倍體植物的花色受獨立遺傳的三對基因（A、a；D、d；R、r）控制。研究發現，體細胞中r基因數多于R時，R基因的表達減弱而形成粉紅花突變體。圖甲表示基因控制花色色素合成的途徑，圖乙表示粉紅花突變體體細胞中基因與染色體的組成（其他基因數量與染色體均正常）。

（4） 將基因型為aaDdRrr的突變體植株與純種正常紅花植株進行雜交實驗，以確定該突變體屬于圖乙中的哪種突變體。假設實驗過程中不存在突變與染色體互換，各種配子活力相同。（提示：突變體②減數分裂時，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極）

實驗方案：

讓該突變體與基因型為 的紅花植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例。

預期結果和結論：

I若子代中 ，則其為突變體①；

Ⅱ若子代中 ，則其為突變體②；

Ⅲ若子代中 ，則其為突變體③。

試題解析：第一步，找探究環節。提出問題——“確定該突變體的類型”；做出假設——“三種情況：突變體①、突變體②、突變體③”；實驗設計——“讓該突變體與純種正常紅花植株雜交”；預期結果及結論——設問部分。

第二步，逆向推理。由題意可知，不必考慮親本中A、a和D、d這兩對等位基因。若其為突變體①，它產生配子類型為：R、r、Rr和rr，比例為1∶1∶1∶1，則后代表現型及比例是紅花∶粉紅花=3∶1；若其為突變體②，產生配子類型為R、r、Rr和rr，比例為1∶2∶2∶1，則后代表現型及比例是紅花∶粉紅花=5∶1；若其為突變體③，它產生配子類型為R和rr，比例為1∶1， 則后代表現型及比例是紅花∶粉紅花=1∶1。

第三步，正向答題。在前面二步的基礎上，完善實驗方案，從不同的預期結果出發，得出不同的實驗結論。

參考答案：（4） aaDDRR 紅花∶粉紅花=3∶1 紅花∶粉紅花=5∶1 紅花∶粉紅花=1∶1

3 鞏固訓練

以上探究型遺傳題的解題三步曲，可以看出第二步逆向思維的推理分析是關鍵，而這種能力的養成是潛移默化的。要使學生融會貫通，熟能生巧，對這類型的遺傳題進行鞏固訓練是十分必要的。建議多選擇歷年高考題，如2012年新課標卷31題、2013年全國卷I31題、山東卷遺傳題等。

【例3】 （福州卷）32.某植物紅花和白花這對相對性狀同時受三對等位基因控制（A、a；B、b；C、c），這些基因獨立遺傳。當個體的基因型中每對等位基因都至少有一個顯性基因時（即A_B_C_）才開紅花，否則開白花。

（2）現有不同品系的純種白花1、2、3、4，為確定其基因組成，擬進行如下實驗：

步驟1：各品系與純種紅花植株雜交，獲得F1。

步驟2： ，統計子代表現型。

根據實驗結果，可推斷：

若子代 ，說明該品系含一對隱性基因。

若子代 ，說明該品系含兩對隱性基因。

若子代 ，說明該品系含三對隱性基因。

參考答案：（2） 將F1與對應白花品系雜交 紅花∶白花=1∶1 紅花∶白花=1∶3 紅花∶白花=1∶7 或各品系F1自交 紅花∶白花=3∶1 紅花∶白花=9∶7 紅花∶白花=27∶37

綜上所述，探究型遺傳題的解題三步曲可以使學生對這種類型的遺傳難題有了比較清晰的解題思路。再經過一定的題量訓練，學生完全有可能在考試中突破這類遺傳難題，同時還可以在一定程度上消除在高考中知難而退的消極思想，增強解難題的自信心。在高三進入二輪復習的過程中，教師既強調知識的系統性，構建主干知識的框架，也應該研究高考試題的解題思路，適時地給學生進行典型例題的解題指導。只有這樣，才能提高高三復習課教學效率，達到事半功倍的效果。