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近三年高考新課標卷生物遺傳題錯因分析及應(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、近三年新課標理綜遺傳題分
2、析
【2010新課標卷·32】某種自花受粉植物的花色分為白色、紅色和紫色?,F(xiàn)有4個純合品種:l個紫色(紫)、1個紅色(紅)、2個白色(白甲和白乙)。用這4個品種做雜交實驗,結(jié)果如下:
實驗1:紫×紅,F(xiàn)l表現(xiàn)為紫,F(xiàn)2表現(xiàn)為3紫:1紅;
實驗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;
實驗3:白甲×白乙,F(xiàn)l表現(xiàn)為白,F(xiàn)2表現(xiàn)為白;
實驗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。
綜合上述實驗結(jié)果,請回答:
(1)上述花色遺傳所遵循的遺傳定律是 。
(2)寫出實驗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)為了驗證花色遺傳的特點,可將實驗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種植在一起可得到一個株系,觀察多個這樣的株系,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 。
【錯因分析】
該題湖南考生平均得分3.4分,難度系數(shù)0.26,標準差為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,不能靈活運用。題干中,實驗2和實驗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驗所提供的實驗結(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驗1中的“3紫:1紅”,而錯誤地認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)過嚴密的分析推理,就能推出這其實就是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受多對等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C、 c ……),當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(即A_B_C_......)才開紅花,否則開白花。現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系,相互之間進行雜交,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)本實驗中,植物的花色受幾對等位基因的控制,為什么?
【錯因分析】
該題湖南考生平均得分2.14分,難度系數(shù)為0.27,標準差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:“當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時(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顯性基因同時存在時才表現(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組雜交實驗,無從下手。解答該題時,考生只要抓住了關(guān)鍵的雜交實驗:第2組或第4組實驗,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:紅花個體在F2中占多少呢?于是,促使考生對數(shù)據(jù)進行適當處理,81/(81+175)=81/256=(3/4)4,再利用
7、通式(3:1)n進行變通,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,突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因);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,因為 。
(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,標準差為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。題干中清清楚楚地寫了“突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因”,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的切入點是“一個基因”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“若是因為隱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真、不仔細。
②語言表達能力欠佳。答第(1)問時,部分考生沒有說原因而直接陳述結(jié)果,如“因為只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因,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“因為只有隱性基因突變?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 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,有利于生物進化
聯(lián) 系
在生物性狀的遺傳過程中,兩大遺傳定律是同時進行,同時起作用的,在有性生殖形成配子時,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的實質(zhì)及其變式
(1)兩對性狀自由組合結(jié)果9:3:3:1的實質(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,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,只有當其隱性基因存在時,另一種基因才能正常表達。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,只有當其有顯性基因存在時,才表現(xiàn)為某一性狀。即A_B_:A_bb:(aaB_+aabb)=9:3:4
③9:6:1 當兩種基因都含有顯性基因時,生物表現(xiàn)為一種性狀;當只有一種顯性基因存在時,生物表現(xiàn)為另一種性狀;當一種顯性基因都不存在時,生物表現(xiàn)為第三種性狀。即A_B_:(aaB_+A_bb):aabb=9:6:1
④9
15、:7 當兩種基因處于顯性純合或雜合狀態(tài)時,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,只要其中一個顯性基因存在,性狀即可表達,雙隱性表達為另一種性狀。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,但本身不決定性狀表現(xiàn);當其為隱性純合時另一基因才表達。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作用相當,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)注遺傳命題新動向
遺傳學(xué)知識不外乎:遺傳的細胞學(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卷中的遺傳題,很少涉及遺傳的細胞學(xué)基礎(chǔ)、遺傳的分子基礎(chǔ)、人類遺傳病三個板塊的知識,遺傳的分子基礎(chǔ)也只是在2012年新課標卷出了一道選擇題。
2012年遺傳題設(shè)計新穎巧妙,以常染色體上一對等位基因控制生物的性狀為出發(fā)點,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)習過程中,要關(guān)注這種新動向,即將遺傳學(xué)五個板塊的部分知識進行融合,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)知識的要點和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系”。因此,在復(fù)習過程中,除了認真掌握五個知識板塊的詳細內(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,還可涉及概率計算。
②生物的變異知識,三種變異在遺傳育種中的運用,甚至還可以結(jié)合基因工程。
③遺傳的細胞學(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,還包括語言的表達能力。
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