張文韜
命題規(guī)律 從近三年高考生物試題看,本專題的知識點主要包括孟德爾雜交實驗的有關(guān)概念、雜 交實驗的程序步驟、伴性遺傳等.“分離定律與自由組合定律”內(nèi)容比較多,除掌握對基因分離現(xiàn)象的解釋、基因分離和自由組合定律的實質(zhì)、基因分離和自由組合定律在實踐上的應用等內(nèi)容,還要會運用基因分離和自由組合定律解釋一些遺傳現(xiàn)象.對伴性遺傳的考查,主要是結(jié)合遺傳系譜圖或相關(guān)圖表,考查遺傳方式的判斷,綜合考查遺傳的規(guī)律和伴性遺傳的特點.
命題角度 主要是利用文字信息、表格數(shù)據(jù)信息和遺傳系譜圖等方式考查學生對遺傳學問題的分析處理能力;從實驗的角度考查遺傳規(guī)律也是近兩年命題的熱點;有關(guān)育種、控制遺傳病方面的應用一直是高考命題的熱點角度.
命題趨勢 伴性遺傳與分離、遺傳圖譜的分析以及自由組合定律的綜合考查,依舊會成為今后考查的重點.
下面以與遺傳系譜圖及相關(guān)計算類試題、遺傳學實驗設(shè)計與探究類試題為例,談談高考生物遺傳規(guī)律的命題角度、應對策略和解題思路.
一、與遺傳系譜圖及相關(guān)計算類試題的解題策略
1.命題角度
人類的遺傳病分為常染色體顯性遺傳病、常染色體隱性遺傳病、伴X染色體顯性遺傳病、伴X染色體隱性遺傳病、伴Y染色體遺傳病.給出遺傳系譜圖及相關(guān)條件,要求確定遺傳病的遺傳方式或推測后代的患病率,是此類試題的主要呈現(xiàn)形式.
2.應對策略
(1)熟悉各種人類遺傳病的遺傳特點;(2)具備分析遺傳系譜圖的基本能力和方法;(3)從隱性個體入手分析,以點破面;(4)使用正確的解題順序,先理解此類題的最常用方法是假設(shè)法(實質(zhì)就是假設(shè)演繹法).解題時應先作出否定的判斷,不能作出否定判斷的才能作出肯定的判斷.以一對基因控制的完全顯性性狀為例(有多對基因控制的可分別考慮每一對),先否定再肯定的解題思路如下:
對于發(fā)生性狀分離的系譜圖,判斷的程序:否定顯性確定是隱性→否定伴X染色體隱性確定是常染色體隱性,或否定常染色體隱性確定是伴X染色體隱性.
對于未發(fā)生性狀分離的系譜圖,可分別假設(shè)患病和正常性狀為隱性.判斷程序:假設(shè)病是隱性(正常是隱性) →否定?。ㄕ#┦前閄染色體隱性,確定是常染色體隱性,或否定病(正常)是常染色體隱性,確定是伴X染色體隱性.
如圖1為甲病(A、a)和乙?。˙、b)的遺傳系譜圖(Ⅱ-3不含等位基因),請回答下列問題:
圖1
(1)甲病屬于 ,乙病屬于 .
A.常染色體顯性遺傳病
B.常染色體隱性遺傳病
C.伴X染色體顯性遺傳病
D.伴X染色體隱性遺傳病
E.伴Y染色體遺傳病
(2)Ⅱ—5為純合體的概率是 ,Ⅱ—6的基因型為 .
(3)假如Ⅲ—10和Ⅲ—13結(jié)婚,生育的孩子患甲病的概率是 ,患乙病的概率是 ,生只患一種病的男孩的概率 ,生不患病的孩子的概率是 .
解題思路
按常規(guī)方法解題,對于顯性遺傳病,要否定是伴X染色體顯性遺傳病或否定是常染色體顯性遺傳??;對于隱性遺傳病,要否定是伴X染色體隱性遺傳病或否定是常染色體隱性遺傳病.本題的解法是先確定隱性性狀,再看能否否定該隱性性狀是伴X染色體隱性或否定是常染色體隱性,這樣解的好處是,不需要再考慮否定是伴X染色體顯性遺傳病或否定是常染色體顯性遺傳病,從而降低了識記難度,也簡化了解題程序.
按常規(guī)方法解題,當求后代是顯性遺傳病概率時,對于患病的親代,既要考慮是顯性純合體的概率,又要考慮是雜合體的概率.本題的解法是先轉(zhuǎn)化為求后代是隱性的概率,這樣只需考慮患病的親代是雜合體的概率,從而簡化了解題程序.
推理如下: (1)對于甲病有關(guān)的表現(xiàn)型:9號表現(xiàn)正常,和父母都不同,可知甲病是由顯性基因控制的,9號的父親3號不含等位基因,可推知甲病為伴X染色體顯性遺傳病.對于乙病有關(guān)的表現(xiàn)型:6號患病而父母都正常,可知該病是隱性遺傳病,8號的兒子14號正常,故乙病為常染色體隱性遺傳病.(2)對于控制甲?。ò閄染色體顯性遺傳?。┯嘘P(guān)的 基因,1號和2號的后代發(fā)生了性狀分離,則1號和2號分別為XAXa和XAY,5號為XAXA的概率為1/2,6號為XaY;對于控制乙?。ǔH旧w隱性遺傳病)有關(guān)的基因,1和2的后代發(fā)生了性狀分離,1和2分別為Bb和Bb,生的5號為1/3BB,6號為bb.綜上,5號為純合體BB XAXA的概率為(1/3)×(1/2)=1/6,6號的基因型為bbXaY.(3)按上述思路,可確定13號為bbXaY,因9號為XaY,故4號為XAXa,因3號不含等位基因,為XAY,故10號為1/2XAXa;同理:4號為2/3Bb,而3號為BB,故10號為1/3Bb.10號和13號結(jié)婚,生育的孩子患甲病的概率為(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)的概率為(1/3) ×(1/2)=1/6,生育只患一種病孩子的概率=1/4+1/6-1/4×1/6×2=1/3,故生只患一種病的男孩的概率=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、遺傳學實驗設(shè)計與探究類試題的
策略
1.命題角度
假設(shè)演繹法是現(xiàn)代科學研究中常用的一種方法,遺傳類實驗設(shè)計及探究題常涉及這種方法.高考命題中有關(guān)遺傳學實驗的考查常集中于此.命題角度有:①驗證某個個體是否為純合體;②驗證某個性狀是否為顯性性狀;③驗證基因的顯隱性;④驗證某種基因位于何種染色體上;⑤培育特定基因型的個體的方法設(shè)計與驗證;⑥相關(guān)遺傳理論的驗證,如驗證基因分離定律的方法等.可以預見,確定親本是哪些非等位基因控制的基因互作題,確定某對基因位于X染色體上、常染色體上、X和Y染色體上等綜合題將成為高考的壓軸題.
2.應對策略
對于遺傳類實驗設(shè)計及探究題,主要的解題方法是假設(shè)演繹法.即從假定的后代的表現(xiàn)型等是否出現(xiàn),推測所假設(shè)的遺傳方式是否成立,由果推因.解此類題時,需要設(shè)計自交或雜交實驗,建立因和果的一一對應關(guān)系后,才能由果推因.具體方法如下:
(1)確定是否是自由組合的方法:只有后代的基因型(表現(xiàn)型)種類和比例都符合自由組合定律應出現(xiàn)的比例時,才能認為是自由組合.
(2)確定顯性性狀的方法:對于純合體,具有相對性狀的個體的雜交后代的性狀就是顯性性狀;對于雜合體,同一相對性狀的個體自交或雜交,后代出現(xiàn)的不同于親本的性狀就是隱性性狀;當不知是否是純合體時,看同一相對性狀的個體自交或雜交的后代,若出現(xiàn)了不同于親本的后代,則該后代表現(xiàn)就是隱性性狀,若未出現(xiàn)不同于親本的后代,則親本都是純合體.
(3)確定純合體、雜合體的方法:具有相對性狀的個體雜交,若后代只有一種表現(xiàn)型,則雙親都是純合體;同一表現(xiàn)型的個體自交或雜交,若后代出現(xiàn)了不同于親本的表現(xiàn)型,則雙親都是雜合體.
(4)確定控制的基因位于X染色體上、X和Y染色體上、常染色體上(以D和d基因控制相對性 狀而言):表現(xiàn)為隱性的雌性和表現(xiàn)為顯性的雄性雜交,若后代中的雌性都是顯性,雄性都是隱性,則基因位于X染色體上,雙親是XdXd和XDY;若后代中的雌性都是隱性,后代中的雄性都是顯性,則基因位于X和Y染色體上,雙親是XdXd和XdYD;同一表現(xiàn)型的個體雜交,若后代中表現(xiàn)型不同于親本的都是雄性,則基因位于X染色體上,雙親是XdXd和XDY;同一表現(xiàn)型的個體雜交,若后代中表型不同于親本的都是雌性,則基因位于X和Y染色體上.雙親是XDXd和XdYD.
3.典題例證
由基因D和d控制的A和B兩種表現(xiàn)型是一對相對性狀,它們可能是常染色體的從性遺傳(雄果蠅的A表現(xiàn)型為顯性,雌雄個體只是雜合體的表現(xiàn)型不同)、伴X染色體遺傳、伴Y染色體遺傳.為了確定其遺傳方式,某同學用A表現(xiàn)型的雄果蠅(不含等位基因)和B表現(xiàn)型的雌果蠅(不含等位基因)雜交,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雄性后代都是A表現(xiàn)型,雌性后代都是B表現(xiàn)型:
(1)該同學的實驗可以說明該性 狀不是 遺傳.
(2)利用該同學的材料,參考該同學的實驗,在下一步實驗中你應該如何改進,才能達到本實驗的目的?(雜交實驗的雌蠅需用處女蠅)
實驗步驟和預期結(jié)果: .
解題思路 解本題時需根據(jù)有關(guān)的遺傳特點進行假設(shè)推理.獲取和利用題中的信息是正確解題的關(guān)鍵.
推理如下:若為常染色體的從性遺傳(雄果蠅的A表現(xiàn)型為顯性,雌雄個體只是雜合體的表現(xiàn)型不同),則A表現(xiàn)型的純合雄果蠅為DD,B表現(xiàn)型的純合雌果蠅為dd,F(xiàn)1為Dd,雄性后代都是A表現(xiàn)型,雌性后代都是B表現(xiàn)型,符合題意;若為伴X染色體遺傳,則親本為XdXd(雌性、B表現(xiàn)型)和XDY(雄性、A表現(xiàn)型),后代為XdXd (雌性、A表現(xiàn)型)、 XdY (雄性、B表現(xiàn)型),和雄性后代都是A表現(xiàn)型、雌性后代都是B表現(xiàn)型不符,不符合題意;若為伴Y染色體遺傳,則A表現(xiàn)型的純合雄果蠅為XYD,B表現(xiàn)型的純合雌果蠅為XX,F(xiàn)1為XX和XYD,雄性后代都是