2019年全国卷遗传题的命题新动向——未知显、隐性条件

山东 刘训和

通过研究2019年高考全国卷遗传题发现其命题有新动向，不同于往年遗传题显、隐性已知或易知，其鲜明的特点是显、隐性未知或难知。在遗传题中，已知条件越少，需要推理求证的内容就越多，逻辑关系就越复杂，试题难度也会相应提高。对于命题人而言，未知显、隐性的情景更加符合真实的科研情景，这放大了命题人的视野，增大了试题的考查角度，解除了一些限制，增加了命题的自由度。

未知显、隐性条件的题目在2019年全国卷Ⅱ第5题、2019年全国卷Ⅱ第32题、2019年海南卷第28题及2019年全国卷Ⅲ第32题均有涉及。下面笔者以前3道题为例进行分析。

一、典例剖析

【例1】（2019年，全国卷Ⅱ，第5题）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下列四个实验。

①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离

②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶

③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1

④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1

其中能够判定植株甲为杂合子的实验是（ ）

A.①或② B.①或④

C.②或③ D.③或④

【答案】B

【试题剖析】问题1：已知羽裂叶和全缘叶是一对相对性状，但知道叶片的显、隐性性状吗？显然未知。

问题2：杂合子（Aa）表现为什么性状？肯定表现为显性性状。

问题3：命题人是怎样命制①～④组合选项的？

首先，笔者猜测在命题人心中有如下模型：

显∶隐=3∶1→Aa×Aa→甲一定是Aa

显∶隐=1∶1→Aa×aa→甲可能是Aa，也可能是aa

然后，命题人会列出一对相对性状的自交和杂交模型，分析子代是否出现性状分离及性状分离比。若子代只有1种性状，则此杂交组合不能判断甲为杂合子。若子代出现3∶1的性状分离比，则能确定甲为杂合子，且亲本的性状为显性性状；若子代出现1∶1的分离比，则甲可能为杂合子（Aa），也可能为纯合子（aa），在这种情况下不能确定显、隐性性状。列表分析如下。

从上述分析可以看出，组合项①和④均能判断出甲为杂合子，②或③则不能。

高考结束后，笔者对所任职学校的高二学生进行了高考试题的试测，采集了相关数据并加以整合分析。结果表明，本题的难度系数为0.81，区分度为0.36。为什么这道题的思维量较大，学生却觉得没那么难呢？笔者经调查发现，很多学生通过“④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1”中“全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1”断定了全缘叶是显性性状，甲为全缘叶杂合子（Aa），从而使本题的难度下降了。

本题的易错点在于对“③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1”的判断，部分学生错误地认为③可以判定出植株甲为杂合子（Aa）。事实上，学生可以确定亲本的杂交组合为Aa×aa，但不能从题干信息中确定全缘叶与羽裂叶的显、隐性关系，所以植株甲的基因型可能为Aa，也可能为aa。

本题并没有直接考查杂合子的概念，而是通过自交、杂交后子代的表现型及其比例，引导学生通过推导确定题中四组实验中哪一植株为杂合子。这提醒教师在以后的教学中，应该加强核心概念的教学，不仅要强调概念的内涵，更要对概念的外延及实例作进一步的拓展。

【例2】（2019年，全国卷Ⅱ，第32题节选）某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。

实验①：让绿叶甘蓝（甲）的植株进行自交，子代都是绿叶

实验②：让甲植株与紫叶甘蓝（乙）植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3

回答下列问题。

（1）甘蓝叶色中隐性性状是__________，实验①中甲植株的基因型为__________。

【答案】（1）绿色 aabb

【试题剖析】分析题干后能明确该题的遗传背景有：涉及几对相对性状（1对）；涉及几对等位基因（2对）；这些基因的遗传规律（基因的分离定律和基因的自由组合定律）；基因互作关系（aabb表现为隐性性状，A_B_、A_bb、aaB_均表现为显性性状）。

问题1：题目中的显、隐性性状已知吗？通过什么可以确定显、隐性性状？

未知，甘蓝叶色的显、隐性需根据实验①和实验②的实验结果予以确定。

问题2：实验①中，绿叶甘蓝（甲）植株自交，子代都是绿叶甘蓝，不发生性状分离，能说明甲是纯合体吗？

这是一个易错问题，很多教师在授课时犯了这样的概念错误，认为自交后代不发生性状分离时亲本即为纯合体，并以此误导了学生。“自交后子代不发生性状分离，说明亲本是纯合体”的结论只适用于1对等位基因控制一对相对性状的情况，如果涉及2对或多对等位基因控制一对相对性状时，这个结论就不一定对了，因为可能存在基因互作。正如本题，若甲为AABb（杂合子）或AaBB（杂合子）时，自交后子一代不发生性状分离，甲的基因型中只要有一对等位基因为显性纯合时，就可以保证自交后子一代不发生性状分离。

问题3：通过实验①，推测甲可能的基因型有哪些？

通过以上分析，甲可能为纯合子：双显纯合（AABB）、单显纯合（AAbb、aaBB）、隐性纯合（aabb）。也可能为杂合子：AABb、AaBB。

问题4：出现“绿叶∶紫叶=1∶3”的杂交模型有哪些？通过实验②推测甲可能的基因型有哪些？

根据孟德尔基因的分离定律，在涉及1对等位基因时出现3∶1的模型为杂合体自交。对于甲而言，则是1对基因杂合，另1对基因隐性纯合。即模型1：Aabb×Aabb或aaBb×aaBb；另外，考虑到基因互作的问题，还有一种模型，即模型2：AaBb×aabb。

模型1中亲本的表现型相同，模型2中亲本的表现型不同。在实验②中，亲本为绿叶甘蓝（甲）与紫叶甘蓝（乙），两亲本的表现型不同，因此，模型2与实验②相符，即甲的基因型可能为AaBb或aabb。

问题5：如何确定甲的基因型（包括显、隐性关系）？

通过以上分析不难发现，实验①、实验②并不能独立确定甲的基因型。实验①证明甲的基因型可能为AABB、AAbb、aaBB、aabb、AABb、AaBB，实验②证明甲的基因型可能为AaBb、aabb。将实验①、实验②的结论整合分析，最后才能得出甲的基因型为aabb、绿叶为隐性性状的结论。

【例3】（2019年，海南卷，第28题节选）某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。

（1）根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是___________________________。

【答案】（1）若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状，若甲为顶花，则腋花为隐性性状，顶花为显性性状；若乙为高茎，则高茎为显性性状，矮茎为隐性性状，若乙为矮茎，则高茎为隐性性状，矮茎为显性性状。

【试题剖析】问题1：本题已知的遗传背景有哪些？显、隐性性状已知吗？

该植物的两对相对性状分别为高茎/矮茎、腋花/顶花，假定A/a 控制茎高，B/b 控制花的着生位置。植物自花传粉实现了连续自交，因此，一般情况下（自然状态下）控制上述性状的基因是纯合的，即甲、乙亲本为纯合体，显、隐性性状未知。

问题2：自交后子代不发生性状分离的模型有哪些？发生性状分离的模型有哪些？

对于茎高，自交后子代不发生性状分离的模型有：AA×AA、aa×aa；发生性状分离的模型为Aa×Aa。对于花的着生位置，自交后子代不发生性状分离的模型有：BB×BB、bb×bb；发生性状分离的模型为Bb×Bb。

问题3：“甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离”，由此推测甲的基因型可能是什么？

甲的子代有腋花和顶花性状分离，可以确定甲关于花着生位置这一性状的基因型为Bb。不确定矮茎的基因型，可能为AA或aa。因此甲的基因型为AABb或aaBb。

问题4：“乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离”，推测乙可能的基因型是什么？

类同于问题3，可以确定乙关于茎高这一性状的基因型为Aa。不确定顶花的基因型，可能为BB或bb。

问题5：至此本题能确定显、隐性性状吗？将来确定显、隐性性状的思路是什么？

本题至此还不能确定显、隐性性状。但可以确定的是甲植物花的着生位置为显性性状，乙植物茎高表现为显性性状。将来可通过观察植株甲花的着生位置、植株乙的茎高表现来确定显性性状。

二、总结

在一轮复习过程中怎样应对显、隐性性状未知的命题变化呢？

众所周知，遗传题是普通高中生物学中逻辑思维水平最高的题目。传统遗传题以分析基因型和表现型、计算遗传概率为主，主要考查学生常规的分析能力与计算能力。而近几年的高考遗传题多考查学生的科学思维能力和科学探究能力，如逻辑推理是否合理、严密，实验方案的设计是否科学、实验结果的预期及结论是否正确等，很少涉及计算，即使有计算的试题也很简单，学生可以直接口算出结果。因此在一轮复习中，首先，教师应转变观念，由重计算转向重思维、重逻辑。其次，要“抓本质、建模型”。基因分离定律的实质是减数分裂时，等位基因分离进入不同配子中。验证分离定律的模型有“3∶1”模型和“1∶1”模型，前者证明亲本（Aa×Aa）在减数分裂时基因A和a分离，A配子∶a配子=1∶1，后者也能证明亲本之一（Aa）在减数分裂时基因A和a分离。在这两个模型中，“3∶1”模型能确定“3”为显性、“1”为隐性，但“1∶1”模型不具有确定显、隐性性状的功能。在此基础上，可拓展出基因自由组合定律实质的3种模型：（3∶1）2、（1∶1）2和（3∶1）·（1∶1）。其中（3∶1）2即9∶3∶3∶1，可验证基因自由组合定律并能确定显、隐性关系；（1∶1）2即1∶1∶1∶1可验证基因自由组合定律但不能确定显、隐性关系；（3∶1）·（1∶1）可验证基因自由组合定律，但只能确定其中1对相对性状的显、隐性关系。教师可通过对模型的分析，把复习的重点放在遗传规律的形成过程、科学思维方法的理解上，这样才能切实提高学生的科学思维水平。

通过以上分析可明显感觉到，在显、隐性性状未知的情景下，逻辑关系纷繁复杂，遗传题也因此变得鲜活起来。这类题目基于逻辑提出问题，设置合理的任务，很好地考查了学生的科学思维能力及学科核心素养的发展水平。这种命题动向值得广大教师在复习备考中特别关注，在2020年的高考命题中这种命题动向是否得以延续也值得研究。