针对思维短板 突破遗传瓶颈
——生物遗传试题的解题策略
2023-01-31□杨婧
□杨 婧
遗传类试题是高考生物必考的重难点题目,新高考试卷中遗传题呈现出信息量大、形式多样等特点,能集中考查考生的理解能力、实验探究能力、解决问题与创新能力,特别能体现生物学科素养与能力的考查方向。遗传题通常通过分析与综合、归纳与演绎、抽象与概括、建模与批判等考查考生的科学思维。信息新、难度大的遗传题让很多考生在考场紧张的状态下望而却步。针对学生在面对遗传题时的畏难情绪,本文提出了下列几个解题策略,希望能够提升学生的能力,增强其信心,为高考助力。
一、熟知杂交基础概率,提升解题速度和准确度
复杂的遗传计算题通常是由多个简单的杂交组合组成的,因此,在一轮复习阶段,学生应该熟记一些简单杂交组合子代的表型及概率(见表1),如果能熟练掌握这些简单杂交组合的概率,就省去了推导的时间,能提升解题的速度和准确度。
表1 常见的简单杂交组合子代出现的表型及概率_
二、多对基因单独计算,实现复杂问题简单化
当遇到随机交配的问题时,通常先计算亲代产生配子的概率,再计算子代各种基因型或表型的概率。当题目中出现两对独立遗传的基因分别决定两对相对性状时,如蝴蝶紫翅(A)对黄翅(a)是显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对等位基因独立遗传,若让1/3AAGg和2/3AaGg随机交配,在计算子代的表型及比例时,若两对基因同时考虑,需要分别计算四种配子的概率,再列表写出四种表型的概率,计算量大且容易出错。若两对基因单独考虑,1/3AA和2/3Aa作亲本,产生2/3A和1/3a,则子代中A_:aa=8:1,Gg随机交配,子代中G_:gg=3:1,由于两对基因独立遗传,子代的概率为(8A_:1aa)(3G_:1gg)→24A_G_:8A_gg:3aaG_:1aagg,两对等位基因单独考虑,可将复杂问题简单化,解题时更准确高效。
三、总结后代致死比例,提高对比例的敏感性
合子致死和配子不育也是遗传题中常见的考查点,遗传题中一旦出现异常的比例,往往会使部分学生束手无策。若分析两对独立遗传的等位基因时,对合子致死或配子不育时子代的表型及比例进行总结(见表2和表3),就会提高对题目中异常比例的敏感性。
表2 存在合子致死时的常见比例
表3 存在配子不育时的常见比例
四、根据题意设计方案,规范遗传题实验表述
遗传大题中需要学生写实验思路、设计杂交方案时,首先,要认真审题,注意题干设定的实验材料的范围和杂交实验要求(如设计一代杂交实验或两代杂交实验);其次,要注意实验设计的简便性原则,即能通过一代杂交实验得出结论时,不要设计两代杂交实验;最后,杂交方案设计好后,要通过演绎推理检验实验方案是否可行,即假说成立和不成立时杂交结果不同,才能说明实验方案可行。
写实验思路时可遵循如下模式:
若实验材料为植物,则书写为:选择某表型植株与某表型植株进行杂交,得到后代的种子,将后代种子种植得到植株个体后,观察并统计后代的表型及比例。
若实验材料为卵生的动物(如果蝇),产生子代数量足够多,可进行数据的统计分析,则书写为:选择一只某表型个体与一只某表型个体进行杂交,观察并统计F1的表型及比例,若F1的结果并不能得出相应结论,可让F1做第二代杂交统计F2的表型及比例。
若实验材料为胎生的动物(如牛),母体产生子代数量少,通常选择一只雄性动物与多只雌性动物杂交,以使子代的数量达到统计学的要求。
五、遇遗传与变异综合,审清信息后灵活应对
遗传题中常会涉及各种可遗传变异,如2022年广东高考题第19题(3)中的“黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到W染色体上且能正常表达”,从而获得基因型为bbZWB的黑壳卵雌蚕,该雌蚕与正常白壳卵雄蚕(bbZZ)交配产生大量卵,在卵期将白壳卵筛选出来,继续孵化会获得产丝量高的雄蚕,从而在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。同学们在遇到新情境遗传题时,首先要过审题关,获取题目中的关键信息,如题目中所述的变异后果,如使雄配子不育、个体致死或性别改变等,虽然情境是全新的,但只要审好题并掌握遗传题计算的基本功,然后利用遗传定律去灵活应对即可。
六、重视提高发散思维,应对新高考的新考向
近几年高考卷中的遗传题注重考查学生的发散思维,如2022年山东高考卷第22题。
【经典例题】(2022年山东卷,22题)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
通过题目给出的遗传系谱图不能判断出正常眼和无眼这对相对性状的显隐性和相关基因的位置,只能初步排除该遗传病不是伴Y染色体遗传病和伴X染色体显性遗传病,可能的遗传方式是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传。学生在答题时需要充分考虑三种可能的遗传方式分别会出现的杂交结果。这种题目的设问很好地考查了学生的发散思维和思维的严谨性。应对这种类型的题目,学生需要把各种可能的情况分条列出来,再逐一细致地进行分析,答案就容易呈现出来。