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近三年高考新課標(biāo)卷生物遺傳題錯(cuò)因分析及應(yīng)考策略
湖南師大附中 410006 汪訓(xùn)賢
由國家考試中心命制的新課標(biāo)理科綜合測試題中,遺傳題一般有1~2道,是每年必考題。近三年來,湖南省一直選用了國家新課標(biāo)理綜卷。湖南考生對其中的遺傳題考試情況如下:
年份
題次
考點(diǎn)分布
分值
平均得分
得分率
2010
32
基因自由組合定律
13
3.4
26.15%
2011
32
基因自由組合定律
8
2.14
26.75%
2012
31
基因分離定律、基因突變
10
5.79
57.9%
一、近三年新課標(biāo)理綜遺傳題分
2、析
【2010新課標(biāo)卷·32】某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色。現(xiàn)有4個(gè)純合品種:l個(gè)紫色(紫)、1個(gè)紅色(紅)、2個(gè)白色(白甲和白乙)。用這4個(gè)品種做雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn)1:紫×紅,F(xiàn)l表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫:1紅;
實(shí)驗(yàn)2:紅×白甲,F(xiàn)l表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫:3紅:4白;
實(shí)驗(yàn)3:白甲×白乙,F(xiàn)l表現(xiàn)為白,F(xiàn)2表現(xiàn)為白;
實(shí)驗(yàn)4:白乙×紫,F(xiàn)l表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為9紫:3紅:4白。
綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請回答:
(1)上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是 。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)1(紫×紅)的遺傳圖解(若花色由一對等位基因控制,用A、a表示,若由兩對
3、等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此類推)。遺傳圖解為 。
(3)為了驗(yàn)證花色遺傳的特點(diǎn),可將實(shí)驗(yàn)2(紅×白甲)得到的F2植株自交,單株收獲F2中紫花植株所結(jié)的種子,每株的所有種子單獨(dú)種植在一起可得到一個(gè)株系,觀察多個(gè)這樣的株系,則理論上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為 。
【錯(cuò)因分析】
該題湖南考生平均得分3.4分,難度系數(shù)0.26,標(biāo)準(zhǔn)差為3.64,是考生感到非常棘手的一道題。主要失分原因如下:
①考生對“分離定律”和“自由組合定律”的基礎(chǔ)知識掌握不牢,不能靈活運(yùn)用。題干中,實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4的結(jié)果表明,F(xiàn)2的表現(xiàn)型為9紫:3
4、紅:4白,總數(shù)是16,應(yīng)為自由組合定律9:3:3:1的變式。只要考生正確理解了四組實(shí)驗(yàn)所提供的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù),理解了“9紫:3紅:4白”中的隱含意思,就能迅速地判斷出花色遺傳是遵循自由組合定律的。少部分考生由于只看到了實(shí)驗(yàn)1中的“3紫:1紅”,而錯(cuò)誤地認(rèn)為該植物花色的遺傳是由一對等位基因控制。
②第(3)問的題干對考生的審題能力有很高的要求,這是符合考綱精神的?!霸谒兄晗抵杏?/9的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比”,必須經(jīng)過嚴(yán)密的分析推理,就能推出這其實(shí)就是F2中的雙雜合子(AaBb)自交后代的花色表現(xiàn)型及比例??墒牵糠謱W(xué)生缺乏這方面的能力,分析不出雙雜合子,不知道后代花色有幾種表現(xiàn)型,
5、更不知道其比例。
【2011新課程卷·32】某植物紅花和白花這對相對性狀同時(shí)受多對等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C、 c ……),當(dāng)個(gè)體的基因型中每對等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_......)才開紅花,否則開白花。現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個(gè)純合白花品系,相互之間進(jìn)行雜交,雜交組合、后代表現(xiàn)型及其比例如下:
根據(jù)雜交結(jié)果回答問題:
(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律?
(2)本實(shí)驗(yàn)中,植物的花色受幾對等位基因的控制,為什么?
【錯(cuò)因分析】
該題湖南考生平均得分2.14分,難度系數(shù)為0.27,標(biāo)準(zhǔn)差1.38,得分率低,為難題。主要失分原因如下:
①部分
6、考生的審題能力欠佳,抓不住題干中的關(guān)鍵句:“當(dāng)個(gè)體的基因型中每對等位基因都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)(即A_B_C_......)才開紅花”,換言之,紅花就是由多對基因的每對基因中的至少一個(gè)顯性基因同時(shí)存在時(shí)才表現(xiàn)出來的(完全)顯性。
②絕大多數(shù)考生抓不住關(guān)健的比例及比例的含義,看到題干中的6組雜交實(shí)驗(yàn),無從下手。解答該題時(shí),考生只要抓住了關(guān)鍵的雜交實(shí)驗(yàn):第2組或第4組實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1自交后,所得的F2性狀分離比紅色:白色=81:175。由于該比值不符合基因分離定律,就促使考生去思考:紅花個(gè)體在F2中占多少呢?于是,促使考生對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)處理,81/(81+175)=81/256=(3/4)4,再利用
7、通式(3:1)n進(jìn)行變通,就可得出n=4,即該紅花性狀受4對基因控制,符合基因自由組合定律。
【2012新課程卷·31】一對毛色正常鼠交配,產(chǎn)下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為,鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種:一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色的基因顯隱性未知,突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因);二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育,并具有生殖能力,后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因,用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配,得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。
(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色
8、正常的鼠比例均為 ,則可推測毛色異常是 性基因突變?yōu)? 性基因的直接結(jié)果,因?yàn)? 。
(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況,一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠比例是 ,另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為 鼠,則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。
【錯(cuò)因分析】
該題湖南考生平均得分5.79分,難度系數(shù)為0.58,標(biāo)準(zhǔn)差為3.2,屬于中等偏易題。主要失分原因如下:
①考生審題不仔細(xì)。題干中清清楚楚地寫了“突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因”,第(
9、1)問已經(jīng)明確了,是在發(fā)生基因突變的情況下,要求考生分析是“隱性基因突變?yōu)轱@性基因”還是“顯性基因突變?yōu)殡[性基因”,原因是什么?;卮鹪搯枙r(shí)的切入點(diǎn)是“一個(gè)基因”突變,只要考生審清了題意,就很容易想到是顯性突變。但有部分考生回答為“若是因?yàn)殡[性基因攜帶者之間雜交所致,子代每窩表現(xiàn)型的比例不會完全相同,所以是基因突變”;還有考生答到“后代性狀無性別之分,所以突變基因位于常染色體上”。充分說明考生審題不認(rèn)真、不仔細(xì)。
②語言表達(dá)能力欠佳。答第(1)問時(shí),部分考生沒有說原因而直接陳述結(jié)果,如“因?yàn)橹簧婕耙粋€(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因,所以是隱性基因突變?yōu)轱@性基因”;部分考生在繞彎子,內(nèi)容
10、寫得很多,但不著要領(lǐng),如“因?yàn)橹挥须[性基因突變?yōu)轱@性基因,其后代異常毛色和正常毛色比才符合孟德爾雜交規(guī)律”;還有部分考回答不完整。如“生成配子是等位基因分離,因此生成兩種不同的配子”,未講清楚是毛色異常的雄鼠。
二、應(yīng)考策略
1、運(yùn)用基因分離定律推導(dǎo)多對基因自由組合
(1)基因分離定律與自由組合定律的區(qū)別及聯(lián)系
遺傳定律
分離定律
自由組合定律
親本性狀
一對
兩對(或多對)相對性狀
基因位置
位于同源染色體上
非等位基因位于不同的同源染色體上
F1的配子
2種
4種(2n),比值相等
F2表現(xiàn)型及比例
2種,顯:隱=3:1
4種,分離比為9∶3∶3∶1或(
11、3∶1)n
F2基因型
3種
9種(3n)
F1測交分離比
1∶1
1∶1∶1∶1
實(shí) 質(zhì)
等位基因隨同源染色體的分離而分開
等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合
應(yīng) 用
作物育種和預(yù)防遺傳病
①雜交育種
②由于基因重組,引起變異,有利于生物進(jìn)化
聯(lián) 系
在生物性狀的遺傳過程中,兩大遺傳定律是同時(shí)進(jìn)行,同時(shí)起作用的,在有性生殖形成配子時(shí),等位基因分離,互不干擾;非等位基因自由組合分配在不同的配子中。
(2)推導(dǎo)多對基因自由組合
生物的性狀是多種多樣的,控制這些性狀的基因也是多種多樣的。只要這些基因是位于不同對同源染色體上的非等位基因,遺
12、傳時(shí)仍然遵循自由組合定律,現(xiàn)推導(dǎo)如下:
雜種基因?qū)?shù)
F1形成不同配子種類數(shù)
F1產(chǎn)生雌雄配子可能組合數(shù)
F2基因型種類數(shù)
F2表現(xiàn)型種類數(shù)
表現(xiàn)型分離比
1
2
4
3
2
(3:1)1
2
4
16
9
4
(3:1)2
3
8
64
27
8
(3:1)3
n
2n
4n
3n
2n
(3:1)n
2、理解兩對性狀自由組合結(jié)果9∶3∶3∶1的實(shí)質(zhì)及其變式
(1)兩對性狀自由組合結(jié)果9:3:3:1的實(shí)質(zhì)
具有兩對相對性狀的親本雜交的遺傳圖解如下:
P AABB × aabb(或AAbb
13、×aaBB)
↓
F1 AaBb
↓自交
F2 A_B_ A_bb aaB_ aabb
9 : 3 : 3 : 1
9:3:3:1是指F2的雙顯性、一種單顯性、另一種單顯性、雙隱性,這四種表現(xiàn)型的比例,導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是控制不同性狀的基因的分離和組合是互不干擾的,在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對的基因彼此分離,決定不同性狀的基因自由組合。只要兩對獨(dú)立基因的遺傳都有類似的結(jié)果,且分離比的數(shù)字之和都為16。在現(xiàn)實(shí)中由于基因的相互作用,F(xiàn)2的分
14、離比出現(xiàn)了一些特殊的比值。
(2)9:3:3:1的變式及其含義
①12:3:1 一種顯性基因能抑制另一對基因的表達(dá),只有當(dāng)其隱性基因存在時(shí),另一種基因才能正常表達(dá)。即A____:aaB_:aabb=12:3:1
②9:3:4 一對隱性基因能抑制另一對基因的表達(dá),只有當(dāng)其有顯性基因存在時(shí),才表現(xiàn)為某一性狀。即A_B_:A_bb:(aaB_+aabb)=9:3:4
③9:6:1 當(dāng)兩種基因都含有顯性基因時(shí),生物表現(xiàn)為一種性狀;當(dāng)只有一種顯性基因存在時(shí),生物表現(xiàn)為另一種性狀;當(dāng)一種顯性基因都不存在時(shí),生物表現(xiàn)為第三種性狀。即A_B_:(aaB_+A_bb):aabb=9:6:1
④9
15、:7 當(dāng)兩種基因處于顯性純合或雜合狀態(tài)時(shí),就能共同決定某一性狀的表現(xiàn),如缺少其中任一種顯性基因,這一性狀就得不到表現(xiàn)。即A_B_表現(xiàn)為一種性狀,其他基因型表現(xiàn)為另一種性狀。
⑤15:1不同對基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響,只要其中一個(gè)顯性基因存在,性狀即可表達(dá),雙隱性表達(dá)為另一種性狀。即aabb表現(xiàn)為一種性狀,其他基因型表現(xiàn)為另一種性狀。
⑥13:3 一種基因抑制另外一種基因的表達(dá),但本身不決定性狀表現(xiàn);當(dāng)其為隱性純合時(shí)另一基因才表達(dá)。即aaB_表現(xiàn)為一種性狀,其他基因型表現(xiàn)為另一種性狀。
⑦1:4:6:4::1 兩種顯性基因的表達(dá)作用相當(dāng),且有累加效應(yīng)。即AABB:(AABb+AaB
16、B):(AAbb+AaBb+ aaBB):(Aabb+ aaBb):aabb=1:4:6:4:1
3、關(guān)注遺傳命題新動(dòng)向
遺傳學(xué)知識不外乎:遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、遺傳的分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異、人類遺傳病五個(gè)板塊。雖然近三年的高考試題中的遺傳題,都完全集中這些知識當(dāng)中,著重考查遺傳的基本規(guī)律這部分知識,但??汲P?。值得注意的是,三年來的高考新課標(biāo)卷中的遺傳題,很少涉及遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、遺傳的分子基礎(chǔ)、人類遺傳病三個(gè)板塊的知識,遺傳的分子基礎(chǔ)也只是在2012年新課標(biāo)卷出了一道選擇題。
2012年遺傳題設(shè)計(jì)新穎巧妙,以常染色體上一對等位基因控制生物的性狀為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合基因突變,考查基
17、因分離定律和生物變異,與一般的遺傳題目的情景不同,很新穎。老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)過程中,要關(guān)注這種新動(dòng)向,即將遺傳學(xué)五個(gè)板塊的部分知識進(jìn)行融合,這是符合考試大綱能力要求中的理解能力第(1)款要求的:“能把握所學(xué)知識的要點(diǎn)和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系”。因此,在復(fù)習(xí)過程中,除了認(rèn)真掌握五個(gè)知識板塊的詳細(xì)內(nèi)容之外,還要對下列幾種遺傳學(xué)知識小綜合高度重視:
①人類遺傳病知識,以遺傳系譜圖呈現(xiàn),可與基因分離定律或基因自由組定律相結(jié)合,還可涉及概率計(jì)算。
②生物的變異知識,三種變異在遺傳育種中的運(yùn)用,甚至還可以結(jié)合基因工程。
③遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)知識,將減數(shù)分裂、有絲分裂、遺傳的分子基礎(chǔ)(復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯),甚至結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性以及同位素示蹤法融于一體。
④在遺傳題中考查推理判斷、分析綜合能力,還包括語言的表達(dá)能力。
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