2022年全国卷遗传试题的特点及命题建议

2023-04-14郑少丹

教学考试(高考生物) 2023年1期

郑少丹

(广东省汕头市金平区教师发展中心)

1.2022年全国卷遗传题命题特点

教育部教育考试院在2022年高考全国卷命题总体思路中提出:高考命题聚焦关键能力考查,加强试题情境化设计,加大学以致用和活学活用的结合力度,从日常生活、生产实践、科学研究中广泛选材创设情境,考查学生分析解决实际问题的能力,引导实现从“解题”到“解决问题”的转变。命题中更加注重考查思维过程,增强试题的开放程度和创新性,鼓励学生运用创造性、发散性思维多角度分析解决问题,激发学生创新意识,引导改变追求唯一标准答案、总结答题套路等固化的备考模式。

遗传学是高中生物学科的重点和难点,因其思维性强、综合性大,高中生往往对遗传题望而生畏。在2022年生物学科全国卷甲卷和乙卷的遗传题命题上,具有这样的特点:

1.1注重遗传规律本质的考查,逐层考查知识体系和关键能力

【例1】(2022年全国卷甲卷.6)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是

( )

A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍

B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12

C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍

D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等

【答案】B

【试题分析】本题从不同层次考查自由组合定律:第一层是判断位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律;第二层是a配子部分致死导致的A、a配子比例发生改变;第三层是雄配子的种类和比例;第四层是子代中某基因型的比例。在一道题中实现逐层递进考查遗传规律本质的考查。

1.2注重遗传的细胞学基础的考查,溯源到遗传的染色体学说

【例2】(2022年全国卷乙卷.1)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是

( )

A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期

C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂

【答案】D

【试题分析】本题考查遗传的细胞学基础——减数分裂,分离定律的细胞学基础是等位基因随着同源染色体的分离而分离;四分体时期的互换导致姐妹染色单体上出现等位基因;减数分裂过程姐妹染色单体分开导致其上基因分开。本题从遗传的本源处着手,考查学生对减数分裂和基因在染色体上的深度理解,也就是对遗传的细胞学基础的深度理解。

1.3注重学科知识在生产实践中的运用,以解决实际问题为情景命题

【例3】(2022年全国卷甲卷.32)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题:

(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是________。

(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为________,F2中雄株的基因型是________;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是________。

(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是________;若非糯是显性,则实验结果是________。

【答案】(1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋 (2)1/4 bbTT、bbTt 1/4 (3)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒

【试题分析】本题以农业生产为情景,考查人工传粉,这是遗传实验的基本实验方法;考查亲子代基因型的推导和概率计算,从子一代推导亲本,从子一代推导子二代;考查遗传实验设计中预期实验结果。以生产实践为命题背景,以解决实际问题为目的,体现了科学思维、社会责任的核心素养。

【例4】(2022年全国卷乙卷.6)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是

( )

A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡

B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体

C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡

D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别

【答案】C

【试题分析】本题以养殖禽业为情景,考查伴性遗传中ZW性别决定的遗传,从子代推导亲代,从亲代推导子代,解决养殖禽业中以性状判断性别的问题。

1.4注重实验设计的考查,体现生物学科特色

(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为________;子代中红花植株的基因型是________;子代白花植株中纯合体占的比例为________。

(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。

【答案】(1)白色∶红色∶紫色=2∶3∶3 AAbb、Aabb 1/2 (2)选用的亲本基因型为AAbb;预期的实验结果及结论:若子代花色全为红花,则待测白花纯合体基因型为aabb;若子代花色全为紫花,则待测白花纯合体基因型为aaBB。

【试题分析】本题考查遗传实验设计,实验设计对标学科素养的一级指标——实践探索,是生物学科必备的关键能力之一。实验设计在全国卷中出现频率很高,但得分率偏低,考生在掌握了遗传核心知识和能力的基础上,运用创造性思维,以假说-演绎法为思路进行推理。本题若按照固化思维,即验证基因型用隐性纯合子进行测交的方法是行不通的,要转换思路,按照实验操作能使不同实验假设出现不同实验结果的思路进行设计。这就是生物科学实验的能力。

综上,在2022年全国卷甲卷和乙卷中都涉及生产实践的命题情景,注重将生物学科知识运用于生产实践,实现从“解题”到“解决问题”的转变,落实社会责任核心素养。

2.伴性遗传的命题技巧

从2022年全国卷的考查也可以看出,高考遗传题中伴性遗传为最重要考点,该考点是孟德尔遗传定律的延伸,是遗传染色体学说的运用。因此伴性遗传的命题在难度的把控、考查的角度选择上都非常重要。

2.1注重知识内核的考查

从基础概念、基本原理出发,对标学科核心素养一级指标的学习掌握,强化伴性遗传的内核,如假说-演绎法、基因在染色体上的实验证据、伴性遗传的细胞学基础——减数分裂等,弱化有关伴性遗传的烦琐计算。

【例6】(改编)摩尔根将白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1雌雄果蝇全为红眼,F1雌雄果蝇杂交,F2雌果蝇全为红眼,白眼只出现在雄果蝇中。摩尔根提出假设白眼果蝇位于X染色体上,在Y染色体上没有其等位基因。为验证假设,摩尔根最可能通过以下哪一个实验证明假设的正确性

( )

A.让F1雌雄果蝇再次杂交,进行重复实验

B.让F1雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配

C.让B选项中得到的白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配

D.让F2雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配

【答案】B

【试题分析】本题考查研究遗传的科学方法:假说-演绎法。该科学方法贯穿遗传规律的发现,也是考生在设计遗传实验时可以借鉴的方法。题目以经典实验为背景,实现研究探索,对标实践探索的二级指标,考查伴性遗传的知识内核。

2.2以伴性遗传为情景的综合性考查

生物试题应加强综合性考查,引导学生注重知识整合与触类旁通,形成学科理论体系。综合性不仅针对学科内容,还包括情景的复杂性。遗传现象本身由复杂因素决定的,在解释遗传现象时综合性考虑多种可能,并进行分析,通过此过程提升思维方法,对标学科核心素养的一级指标。伴性遗传与孟德尔两大定律、减数分裂、基因在染色体上息息相关,可作为情景组织综合性考查。

【例7】(原创)某昆虫的性别决定方式是ZW型,该昆虫的翅色有黑色和灰色两种,由A、a基因决定,将黑色雌虫和灰色雄虫杂交后代为黑色雄虫和灰色雌虫,对该现象的解释错误的是

( )

A.可能是伴性遗传,ZAW×ZaZa→ZAZaZaW

B.可能是从性遗传,AA(♀)×aa(♂)→Aa(♂) Aa(♀)

C.若为伴性遗传,子代灰色雌虫与亲代灰色雄虫交配的子代全为灰色

D.若为从性遗传,子代黑色雄虫与亲代黑色雌虫交配的子代全为黑色

【答案】D

【试题分析】本题考查伴性遗传和从性遗传,打破“性别与性状相关联为伴性遗传”的常规思维。从选项上引导学生多角度分析遗传现象,在思考中形成思维,在推理中锻造思维。