解剖一道高考题对学生能力的考查

山东 丁文才

解剖一道高考题对学生能力的考查

山东 丁文才

根据遗传病系谱图推测基因型及其概率、计算子代患病概率，以及根据患病概率推测亲本基因型等，能够有效地考查学生获取信息、处理信息的能力并综合考查学生对孟德尔遗传定律的理解和应用，对于拓展学生的创新思维和实践能力具有重要意义。

1.高考原题（2014年新课标卷Ⅰ）

下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图（深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体）。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是 （ ）

A.Ⅰ－2和Ⅰ－4必须是纯合子

B.Ⅱ－1、Ⅲ－1和Ⅲ－4必须是纯合子

C.Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－2和Ⅲ－3必须是杂合子

D.Ⅱ－4、Ⅱ－5、Ⅳ－1和Ⅳ－2必须是杂合子

【解析】题干中给出：第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48，我们可以简单地拆分一下：1/48＝1/4×1/4×1/3。根据题干信息，得知该病为单基因常染色体隐性遗传病（设由A、a基因控制），Ⅳ－1和Ⅳ－2的个体都表现显性性状，可能是纯合子（AA），也可能是杂合子（Aa），根据孟德尔遗传定律可知，只有当Ⅳ－1和Ⅳ－2都是杂合子（Aa）的情况下，才有可能生出患病子代，且患病概率为1/4。通过对概率的拆分可以确定Ⅳ－1和Ⅳ－2的基因型为Aa的概率为1/4和1/3，然后根据平时对孟德尔遗传定律的理解和特殊杂交组合方式的运用来推测符合条件的Ⅲ－1、Ⅲ－2和Ⅲ－4基因型。

由题文及图可知Ⅰ－1和Ⅰ－3的基因型为aa，无论Ⅰ－2和Ⅰ－4的基因型是否为纯合子（AA），Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅱ－4和Ⅱ－5的基因型均为Aa。Ⅲ－3个体表现为显性性状，根据孟德尔遗传定律计算得知Ⅲ－3基因型为AA的概率为1/3，Ⅲ－3基因型为Aa的概率为2/3。假设Ⅲ－4的基因型为AA，则Ⅳ－2的基因型为2/3AA、1/3Aa，符合条件；若Ⅲ－4的基因型为Aa，则Ⅳ－2的基因型为2/5AA、3/5Aa，不符合条件，因此Ⅲ－4的基因型为AA。Ⅳ－1基因型为Aa概率为1/4=1/2×1/2，Ⅱ－1的基因型AA，Ⅲ－2的基因型为1/2Aa，经验证符合条件。

【答案】B

2.高考题的价值

这道高考题可以培养学生获取与处理信息、推理判断及在复杂的情景中运用假说-演绎法解决问题的能力等，而这些能力的培养主要依靠学生平时在学习和生活中的摸索、感悟和积累，然后逐渐养成良好的学习方式和思维方式，为终生学习奠定基础。

2.1 考查学生获取与处理信息的能力

遗传推理题是运用孟德尔遗传实验的原理、研究方法（假说-演绎法），根据遗传图谱或陈述事实，通过分析、推理、判断等思维活动对相关问题进行解决的一类题型。

解决这类题型的关键是从题干中提取已知的、有用的信息，并将这些信息整理在草稿纸上或写在遗传图谱上。结合提出的问题，根据遗传学的相关原理和方法，充分发挥联想，将已知信息与待解决问题之间建立联系。

例如学生能够从该题的题干中提取的已知的、有用的信息有：①单基因常染色体隐性遗传病；②Ⅰ-1和Ⅰ-3的基因型为隐性纯合子；根据Ⅰ-1和Ⅰ-3的基因型我们可以推测出Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅱ-5基因型均为杂合子；因为Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型均为杂合子，Ⅲ-3表现为显性性状，根据遗传学定律推测Ⅲ-3的基因型为纯合子的概率为1/3，杂合子的概率为2/3。

2.2 考查学生对孟德尔遗传定律中特殊杂交组合的理解及应用

孟德尔遗传定律中有两个比较特殊的杂交组合：自交和测交。

解决遗传病系谱图推测基因型及概率、计算子代患病概率，离不开学生对孟德尔遗传定律中特殊杂交组合的理解和应用。譬如本题中1/48＝1/4×1/4×1/3=1/4×1/3×（1/2×1/2），可以联想到杂合子自交后代中隐性纯合子的比例1/4；显性性状中纯合子比例为1/3，杂合子比例为2/3；测交后代中杂合子（显性性状）的比例为1/2，两次自交后代中杂合子（显性性状）的比例为1/2×1/2=1/4。合理运用数字联想、推理将患病概率拆分，并将其与熟悉的特殊杂交组合之间建立联系，有助于考生快速准确作答。

2.3 考查学生对假说-演绎法的理解和应用的能力

假说演绎，就是运用所学知识，通过分析与思考、推理，验证假说是否正确，或者运用所学的实验原理和方法，设计简单的生物学实验验证假说是否正确，从而做出合理的判断。

该题中Ⅲ－3的基因型为1/3AA、2/3Aa。假设Ⅲ－3的基因型为AA，则Ⅳ－2的基因型为Aa的概率为1/3，符合1/48拆分中的1/3，假设成立；假设Ⅲ－3的基因型为Aa，则Ⅳ－2的基因型为Aa的概率为3/5，不符合1/48的数字拆分，假说不成立；因此Ⅲ－3的基因型为AA。

近几年的高考题越来越重视对学生能力的考查，尤其是探究实验题更加注重学生对课本内实验的基本原理的理解及应用，如果能够在平时的学习过程中增加对高考真题的剖析理解，那么在高考中取得高分也就自然是水到渠成的事情了。

（作者单位：山东省淄博市博山区实验中学）