應用“假說—演繹”法解答高中遺傳學試題

肖文英 莊志雄

摘 要 高中遺傳學實驗設計類試題是生物學科高考的熱點和難點。文章以一對基因位置判斷、兩對基因位置關系探究及變異個 體產生原因探究等高中遺傳學實驗設計類試題為例，實踐與研究以“假說-演繹”法指導學生掌握解題思路與策略，培養學 生的科學思維能力與科學探究能力。

關 鍵 詞 “假說—演繹”法;遺傳圖解;基因;染色體;解題策略

基金項目：019年度泉州市基礎教育課程教學研究課題“指向生物核心素養達成的高三生物復習策略研究”（課題編號：QJYKT2019- 001）。

指導學生掌握此類解題思路：①根據“假說一演 繹”法，作出基因位于常染色體、只位于X染色體上以 及基因位于X、Y染色體的同源區段等三種假設。② 繪制遺傳圖解進行演繹推理，判斷雜交結果（如圖2）。

根據圖2可知，若Fi出現長翅雌蠅：短翅雄蠅=1： 1，則可斷定基因只存在X染色體上。若F1雌、雄果蠅 均為長翅，則觀察f₂的表現型及比例，f₂出現長翅：短 翅=3：1且各種表現型中雌雄比都為1：1 ，則可以認為基 因在常染色體上。F2中短翅性狀只在雌蠅中出現，則 可認為基因在X、Y染色體的同源區段。若長翅、短翅 的顯隱性未知，則需要進一步進行正反交（如圖3）。

根據圖3可知，若F1中正反交結果不一致，則可 以斷定基因只在X染色體上。若Fi中正反交結果一 致，則觀察F2的表現型及比例，F2出現長翅：短翅=3：1 且各種表現型中雌雄比都為1：1，則可以認為基因在 常染色體上;2中短翅性狀只在雌蠅或只在雄蠅中出 現，則可以認為基因在X、Y染色體的同源區段。

可見，一對基因位置的判斷解題策略有：①若已 知顯隱性，則選擇“同型性染色體選隱性，異性性染色 體選顯性”親本雜交。若Fi結果不一致，則只位于X 染色體上。若Fi結果一致，則Fi繼續自交或自由交 配，若F2中各性狀在雌雄個體中比例i： i，則位于常染 色體上。若F2中隱性狀只在雌性個體中出現，則位于 X、Y同源區。②若未知顯隱性，則選擇具有相對性狀 的純合子正反交。若Fi結果不一致，則只位于X染色 體上。若Fi結果一致，則Fi繼續自交或自由交配，若 F2中各性狀在雌雄個體中比例i ： i，則位于常染色體 上。若F2中隱性狀只在雌性或雄性個體中出現，則位 于X、Y同源區。

例題2.果蠅的常染色上有兩對相對性狀，長剛毛 對短剛毛為顯性（用B/b表示），灰體對黑體為顯性（用 E/e表示），某實驗室培育有灰體長剛毛和黑體短剛毛 純和雌雄果蠅若干，如何通過雜交實驗探究這兩對基 因的遺傳是否符合自由組合定律？

指導學生掌握此類試題解題思路：①根據“假說 —演繹”法，作出兩對基因位于一對同源染色體上、兩 對基因分別位于兩對同源染色體上兩種假設。 ②繪 制遺傳圖解進行演繹推理，判斷雜交結果（如圖4）。

根據圖4可知，若Fi自由交配，F2中灰體長剛毛： 灰體短剛毛：黑體長剛毛：黑體短剛毛=9 ： 3 ： 3 ： i。若 Fi測交，F2中灰體長剛毛：灰體短剛毛：黑體長剛毛： 黑體短剛毛=i ： i ： i ： i，則兩對等位基因分別位于兩對 同源染色體上，符合基因的自由組合定律。若不符合 該比例，則兩對基因在同一對同源染色體上。

可見，兩對基因位置關系的解題策略有：通過雜 交實驗獲得雙雜合子，雙雜合子自交或自由交配，F2 中性狀分離比符合9：3：3： i或變式;或雙雜合子測 交，F2中性狀分離比符合i ：i ：i ：i或變式，則兩對等位 基因的遺傳符合基因的自由組合定律。若不符合該 比例，則兩對基因位于同一對同源染色體上。

例題3.果蠅的灰體對黑體為顯性，控制該相對性 狀的等位基因（用E/e表示）位于常染色體上，現將灰 體與黑體的純合子果蠅進行雜交，后代中出現了一只 黑體果蠅。可能原因是親本果蠅在產生配子過程中 發生了基因突變;或該等位基因所在的染色體發生片段缺失。請利用正常種群中三種基因型的果蠅設計 雜交實驗，確定該黑體果蠅出現的原因。（注：同源染 色體該片段一起缺失導致胚胎致死;各型配子活力相 同。）

指導學生掌握此類試題解題思路：①根據“假說 —演繹”法，子代果蠅基因型應為Ee，全部表現為灰 體。假設1.出現黑體是因為親本在產生配子過程中E 基因發生基因突變，則對應基因型應該變為ee。假設 2.親本在產生配子過程中該等位基因位置發生染色 體片段缺失，則對應基因型為eO。②應用遺傳圖解對 兩種假設進行演繹推理，將該黑體果蠅與正常種群中 基因型為EE的果蠅雜交獲得子一代，子一代自由交 配，觀察并統計子二代的表現型及比例（如圖5）。

根據圖5可知，若F2中灰身：黑身= 1：1，則親本果 蠅在產生配子的過程中發生了基因突變，對應基因型 為ee。若F2中灰身：黑身=4：1，則該黑體果蠅出現的 原因是親本果蠅在產生配子過程中發生了染色體片 段缺失，對應基因型為eO。

可見，變異個體產生原因的解題策略有：①分析 待測個體的所有可能基因型;②將待測個體與最簡單 基因型的個體雜交，根據后代表現型及比例的不同判 斷待測個體的類型。

總之，具有一定情境的遺傳學實驗設計類試題能 充分考查學生的演繹推理能力、文字表達組織能力及 科學探究能力，有必要指導學生“想到位”“應用到 位”。關鍵是除了總結和規范解題步驟之外，還必須 指導學生理解與應用演繹推理的一般思路。^[3]生物的 遺傳是復雜的，遺傳學實驗設計類試題情境是多樣 的，但萬變不離其宗，只要厘清典型題例的基本解題 思路，掌握“假說-演繹”分析方法，就能化難為易，輕 松解決問題。

參考文獻：

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1. 林英.全國I卷背景下遺傳規律的一輪復習策略[J]. 福建基礎教育研究，2018（2）.

（責任編輯 ：陳欣）