朱多祯甘肃省张掖中学734000
一、初步印象
与往年的高考生物试题一样,有关遗传学方面知识的试题,都是所有生物试题中难度较高的题目,因为按照试题设计者的思路,这道题在高考生物试题中具有重要区分作用(拉开考生分数层次)。
2013年全国高考新课标理综Ⅱ卷第32题,考查的知识点涉及到对基因的“分离定律”与“自由组合定律”概念理解和运用、基因在染色体上的位置判定、杂交实验设计以及杂交后代的基因型与表现型比例等,粗略地看,这道题并不难,但当真正动笔做的时候,才发现这道题内含玄机,要得全分并不容易,尤其是其中的第二个填空(3分),所包括的知识与能力要求都比较高,而且所耗费时间比较多。可以说,“平中见奇,峰回路转”是这道题的主要特点。
二、解题思路
原题如下:(10分)已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼:长翅棕眼:小翅红眼:小翅棕眼=3:3:1:1。
回答下列问题:
1.在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时,该同学先分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果,再综合得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是______(3分)。
2.通过上述分析,可对两队相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上做出多种合理的假设,其中的两种假设分别是:翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性。翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性。那么,除了这两种假设外,这样的假设还有______种(3分)。
3.如果“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于x染色体上,棕眼对红眼为显性”的假设成立,则理论上,子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为______(2分),子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为______(2分)。
第一个问题,题干信息中明确指出“已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于不同的染色体上”,所以当具有这两对相对性状的果蝇在杂交形成配子时,控制同一对相对性状的等位基因彼此分离,而位于非同源染色体上的非等位自由组合。第一问题的正确答案应该是“基因的分离定律和自由组合定律”,两者缺一不可。这一问题绝大多数的考生应该都能想得到,可能出现的错误就是只写了其中的一个定律。
第二个问题,根据题干中所设计的实验与子一代中的个体表现型比例,对两对基因的显隐性关系和基因在染色体上的位置做出合理的假设。实验及其结果是“一只雌性长翅红眼果蝇与一雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表现型及其分离比为长趐红眼:长翅棕眼:小趐红眼:小趐棕眼=3:3:1:1”。从中能得出的结论是长翅:小翅=3:1,所以长翅是显性,小翅是隐性,红眼:棕眼=1:1,不能确定显隐性关系。
但据此可以做出以下假设:
一是“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性”。
二是“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,红眼对棕眼为显性”。
三是“翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性”。
四是“翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,红眼对棕眼为显性”。
五是“翅长基因在常染色体上,眼色基因位于性染色体的同源区段上,棕眼对红眼为显性”。
六是“翅长基因在常染色体上,眼色基因位于性染色体的同源区段上,红眼对棕眼为显性”。
只有以上六种可能的组合才能产生四种子代且表现型符合3:3:1:1的比例。除去题干信息中表现出来的两种假设,所以正确答案是4种。这部分容易出错的思路有两处:
一是有的同学会想到这两对基因位于同一对常染色体上,但这是题干信息中明确排除的。
二是可能会想到两对基因在染色体上的位置与第一、第二中情况正好相反,即翅长基因在性染色体上,眼色基因在X染色体,但这种假设的后代不会出现3:3:1:1的比例。
第三个问题,如果“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于x染色体上,棕眼对红眼为显性”的假设成立,根据杂交后代的表现型及比例,可推出亲代中雌性长翅红眼果蝇的基因型为AaXbXb,雄性长翅棕眼果蝇基因型为AaXBY,雌蝇可产生2种配子AXb、aXb,雄蝇可产生4种配子,即AXB、AY、aXB、aY,其杂交结果如下:后代中长翅红眼果蝇中雌性个体应该为A—XbXb,但理论上没有这样的后代出现,所占比例为0。子一代中小翅红眼果蝇中雄性个体的基因型应该为aaXbY,从上表中我们可以找到这种基因型只有一种,所占比例为1或者100%。
其实,对于绝大部分考生来讲,根本不需要写出以上的杂交结果,只要根据题干信息正确地写出了亲本的基因型,就能快速判断出相应的子代基因型及比例。
三、总体评价
对于第一个填空,绝大部分的考生都应该能够正确做答。比较难是在第二个填空,对于大多数的考生来讲,平时所做的练习是在条件完备的情况下判定基因在染色体的位置,况且基因位置的判定本来就是难点,现在的问题是条件不完备,出现了多种可能的选择,这就让一大部分考生晕头转向。对于绝大多数的考生来讲,果断地放弃这3分是明智的选择,但对于那些争取总分上600的考生来讲,却不可轻易放弃,因为命题者设计这一道题的主要作用就在于体现试题的区分度,放弃它就意味着放弃高分。在对这道题进行了认真的研究和玩味后,有一种“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的感觉。因为第三、第四个填空,又是绝大多数考生根据已学知识就可以正确做答的。反馈过来的情况是,部分考生放弃了第二空之后,“知难而退”,把后面的两个填空也放弃了,这就使人们想起了一句常说的老话——“高考考的是知识和能力,但更重要的是考心理素质”。