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高中生物遗传题的解题技巧探究

2021-11-24

数理化解题研究 2021年31期
关键词:色盲芦花血型

顾 勇

(江苏省苏州实验中学 215011)

在高中生物教学中,生物遗传知识是其中的重点和难点.高中生物遗传题不仅考察的面非常广,而且对学生的逻辑推理、计算能力的有较高的要求.学生只有掌握高中生物遗传题解题方法和技巧,总结高中生物遗传题解题规律,才能提高应试能力和解题的正确率.

一、采用正推法,以因求果

高中生物遗传题最常用的解题方法就是正推法,所谓正推法,指遵从网络逻辑,由因求果的推理方法.正推法适用于给出亲代的基因型求子代的基因型概率(基因型、表现型和比例)及患病情况的生物遗传题.这类生物遗传题考察的主要是学生对基因分离定律和自由组合定律的掌握情况.众所周知,生物性状主要是由基因型决定,但是,生物的最终基因型表现要受生物的基因型和环境因素共同支配.在解答这类生物遗传题时,需要学生熟练掌握基础知识,还需要学生认真阅读题干,找出题干的关键词,从题干中提取主要信息,并将已知基因型写出来,结果推测、验算得出正确答案.如果发现已知信息无法得出答案,需要及时转变解题思路,寻找新的突破口.

例1(2017江苏卷32)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制.3个复等位基因IA、IB、i控制ABO 血型,位于另一对染色体上.A 血型的基因型有IAIA、IAi,B 血型的基因型有IBIB、IBi,AB 血型的基因型为IAIB,O 血型的基因型为ii.两个家系成员的性状表现如图1所示,Ⅱ-3 和Ⅱ-5 均为AB 血型, Ⅱ-4 和Ⅱ-6 均为O 血型.请回答下列问题.

图1

(1)该遗传病的遗传方式为____.Ⅱ-2基因型为Tt的概率为____.

(2)Ⅰ-5个体有____种可能的血型.Ⅲ-1为Tt且表现A 血型的概率为____.……

解析此题考查基因的自由组合定律.学生只要熟练掌握两个基本遗传规律的特点,很容易求解并达到答案.其中由题干和图可知,Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,却生出了患病的女儿Ⅱ—1,可据此推出该遗传病为常染色体隐性遗传病.由题图可知,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都是Tt,则Ⅱ2基因型为TT或Tt,是Tt的概率为2/3.(2)由于Ⅱ-5的血型为AB型,故Ⅰ-5的血型为A型、B型或AB型.由题中信息可推知Ⅱ-3的基因型为(2/3Tt、1/3TT),Ⅱ-4的基因型为Ttii,则Ⅲ-1的基因型为Tt的概率为3/5,表现A型血的概率为1/2,故Ⅲ-1为Tt且表现为A型血的概率为3/10.

总之,在较为简单的基因分离定律和自由组合定律生物遗传题中,经常会用到正推法,学生只要在脑海中形成思维导图,将相关知识串联起来,采用正推法去解题,就可以顺利解题.

二、依据关联,反向逆推

逆推法与归纳法相似,又称反推法.逆推法主要是以已知或假设的关联性规则为依据,步步倒推,通过逆向推理证明题目给出的条件符合要求的动态博弈方法.在生物考试中,经常会出现“告知子代或第三代的基因型和患病情况,要求结合其他信息反推其亲代甚至于祖母外祖母辈的基因型”的生物遗传题.在遇到根据子代的基因型、表现型及比例求亲代的基因型、表现型一类的生物遗传题时,经常要用到逆推法.学生在解题时,需要树立自信,认真审题,细心发掘隐藏的条件和信息,结合题干给出的信息全面思考各种情况,避免因为粗心大意而失分.

例2(2018江苏卷33)以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关,芦花羽基因B对全色羽基因b为显性.位于Z染色体上,而W染色体上无相应的等位基因,常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提,tt时为白羽色.请回答以下问题:

(1)鸡的性别决定方式是____型.

(2)杂交组合TtZbZbxttZBW自带中芦花羽雄鸡所占比例为____,用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交,预期子代中芦花羽雌鸡所占比例为____.

(3)一只芦花羽雄鸡与ttZBW杂交,子代表现型及其比例为芦花羽∶全色羽=1∶1,这该雄鸡基因型为____……

解析结合提干信息分析,芦花羽基因B对全色羽基因b为显性,位于Z染色体上,而W染色体上无相应的等位基因;常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提,tt时为白色羽,则芦花羽鸡的基因型为T_ZBZ、T_ZBW,全色羽鸡基因型为T_ZBZb、T_ZbW,白色羽鸡的基因型为tt_.

进一步来说:(1)鸡的性别决定方式是ZW型,雌鸡的性染色体组成为ZW,雄鸡的性染色体组成为ZZ.

(2)根据题意分析,TtZBZb与ttZBW杂交,后代芦花羽雄鸡(TtZBZb)所占比例为1/2×1/2=1/4;用该芦花羽雄鸡(TtZBZb)与ttZBW杂交,子代中芦花羽雌鸡(TtZBW)所占比例为1/2×1/4=1/8.

(3)芦花羽雄鸡的基因型为T_ZBZ,与ttZbW杂交,子代中芦花羽(T_ZB_):全色羽(T_Zb_)=1:1,说明该雄鸡基因型为TtZBZb.

这道题看起来非常复杂,其实在解题时,学生如果能把握住解题的关键——判断鸡的三种羽色对应的可能基因型,运用基因分离定律、自由组合定律去进行概率分析和计算,就可以顺利得出答案.

三、多对性状遗传,分类解题

单性状遗传题,在生物考试中所占的比例有限.在生物考试中,出现较多的是多对性状和基因型题.多对性状遗传题考察的知识点非常全面,它非常考验学生的解题技巧.如果基础知识不扎实,解题技巧不熟练,学生在解答多对性状遗传题时很容易失分.只要掌握解题技巧,熟悉解题规律,也很容易突破多对性状遗传题这道难关.解答多对性状遗传题需要认真审题,弄清题所说的的遗传类型,有时候,题中不仅出现一种遗传类型,还会出现两种及多种遗传性状,精准鉴别遗传类型,是解题的基础.通常来说,结合题目中给的遗传图谱、相关信息,就可以判断性状遗传类型是细胞质遗传还是细胞核遗传.如只是遵循母系遗传的为细胞质遗传,细胞核遗传相对复杂,它可以分为常染色体遗传、伴性遗传.在判断性状的显隐性时,学生需要非常细心,找到突破口,因为一旦判断失误,就有可能全盘皆输.此外,在解答解决遗传与变异问题时,经常会用到基因分离定律和基因自由组合定律.

例3(2005江苏卷31)一个家庭中.父亲是色觉正常的多指(由常染色体显性基因控制)患者,母亲的表现型正常,他们却生了一个手指正常但患有红绿色盲的孩子,下列叙述正确的是( ).

A.该孩子的色盲基因来自祖母

B.父亲的基因型是杂合子

C.这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲的概率是1/4

D.父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3

解析这道题虽然涉及了两种遗传性状(多指、色盲),题干比较简单,但是在解题时要从题中发掘有用的信息.可以将控制手指的基因用A、a表示,控制色觉的基因用B、b表示.由题意可知多指为常染色体显性遗传,而色盲为伴X隐性遗传,又因父母都没有色盲,生了一个色盲的孩子,可以确定患者为男孩,且色盲基因来自于母亲.则该家庭中父母的基因型分别为AaXBY、aaXBXb,那么,其色盲基因来自他的母亲及其外祖父或外祖母,A错;根据前面分析,父亲的基因型为杂合子,B正确;这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲的基因型aaXbY.其中aa概率为1/2(手指正常概率),男孩中XbY(色盲)的概率为1/2,故男孩只患色盲的概率为1/4,C正确;从父亲的基因型分析,父亲产生AXB、AY、aXB、aY四种精子,其中不携带致病基因的是aXB、aY,故概率是1/2,D错.

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