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对2017年全国理综卷Ⅱ一道高考试题的分析及拓展

[日期:2017-11-13] 来源:中学生物教学 2017年第8期  作者:西北工大附中 何一 [字体: ]

  摘要  通过对2017年全国理综卷中的一道高考遗传题的分析,总结出由多基因控制的性状推导基因型的解题思路,再以两道试题进一步拓展学生的思维,提高学生分析和解决问题的能力。

  关键词  高考理综卷;试题分析;思维拓展

    高考试卷中几乎每年都涉及遗传学内容,常常以概率计算和遗传推断的形式出现。通过遗传杂交实验,对后代不同表现型进行数据分析来推测亲本基因型是遗传学试题的重要考查内容之一。对学生而言,遗传数据分析是遗传学习的难点,往往感到难以下手。笔者在多年的教学实践中发现,在掌握了分离和自由组合规律实质的前提下,多基因控制性状的遗传数据可以通过简单的数学运算快速推导出个体的基因型,这种遗传分析方法在教学中能取得很好的效果。本文以2017年全国理综卷Ⅱ的一道遗传试题为主,结合近几年的相关高考试题进行探讨。

1 原题再现

    例1(2017年高考全国理综卷第6题)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中A基因编码的酶可使黄色色转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能学 科&网。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄:褐:黑=52:3:9的数量比,则杂交亲本的组合是
    A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
    B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
    C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
    D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd

    答案D

    2 试题分析

    由题干得知,该动物的毛色性状由3对独立遗传的等位基因控制,所以遗传时遵从自由组合规律,题目要求以子代性状分离比为依据推测亲本基因型。根据自由组合规律,3对等位基因的组合,可产生的基因型共有33=37种;另外,3对基因之间还存在复杂的相互作用关系。对于一道高考选择题,要快速得出试题的正确答案,解题思路就非常重要。

    解题方法1:可以从答案入手,用排除法逐项分析。AABBDD与aaBBdd杂交,F1为AaBBDd,F2表现型为9:3:3:1的变形,不符合题中比例关系,故A选项错误。aaBBDD与aabbdd杂交,F1为aaBbDd,F2表现型也是9:3:3:1的变形,故B选项错误。aabbDD与aabbdd杂交,F1为aabbDd,F2表现型为3:1,故C选项错误。因此,答案只能为D选项。

    解题方法2:直接从表现型比值52:39人手,可以将比值转化为52/64:3/64:9/64,因为分母为64=43,所以F1—定是3对基因的杂合体,故答案为D选项。

3 规律总结

    多对基因控制性状的遗传概率可以分解为多个单基因遗传概率的乘积,学生要对后代表现型比值有试题分析一定的敏感度,如出现(3/4)n,4n,(3:1n等,n就是等位基因的对数。若性状分离比为9:7,可以转化为9/16:7/16,比值中出现(3/4)2,且分母为16=42,故属于2对基因控制的杂合体的自交;若性状分离比出现27:37,可转化为27/64:37/64,比值中有(3/4)3,且分母为64=43,属于3对基因控制的杂合体的自交;若性状分离比出现81:175,转化为81/256:175/256,比值中有(3/4)4,且分母为256=44,属于44性状的遗传,即出现(3/4)n或4n,就是对基因的杂合体。这种方法在近几年的高考试题中都可以得到很好的应用,以提高学生解题的效率。

4 思维拓展

  4.13对基因控制的性状

    例2(2014年高考海南卷)某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。请回答:

    (1)根据此杂交实验结果可推测,株高受对等位基因控制,依据是_________。在F2中矮茎紫花植株的基因型有______种,矮茎白花植株的基因型有_________种。

    (2)如果上述两对相对性状自由组合,则理论上F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为__________。

    解析此题中表现型比值为162:1265442,化简为272197,也可以转化为27/64:21/64:9/64:7/64。因为出现了(3/4)3,所以F1是3对等位基因的杂合子,其中一对等位基因控制一对相对性状,另两对等位基因控制另一对相对性状。F2的比值也可以表示为(3:1)*(9:7),由此也可以判断出F1的基因型。

  答案(1)  一 F2中高茎:矮茎=3:145  (2)27:21:9:7

  4.2 4对基因控制的性状

    例3(2011年高考新课标卷)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A 、a ;B 、b ;C、 c ……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_......)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下:

    根据杂交结果回答问题:(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制?为什么?

  解析  题中出现了两种性状分离比。乙与丙的杂交组合中,F2为81:175,可以换算为81/256:175/256,故判断F1为4对等位基因的杂合体。甲与丁的杂交组合中,F2为27:37,可换算为27/64:37/64,故F1为3对等位基因的杂合体。综合判断得出,花色受4对等位基因控制。

  答案 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)(2)4对本实验中,乙x丙和甲x丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,依据n对等位基因自由组合规律,F2中显性个体的比例是(3/4 )n,可判断这两对杂交组合涉及4对等位基因;综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙x丙和甲x丁两个杂交组合中的4对等位基因相同。

    总之,教师在教学过程中通过对高考试题的解析,可以使学生更加深入地理解基础知识,并掌握一定的解题技巧。学生掌握了基本规律后,形式多样的实际问题就能迎刃而解。

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