活用高考真題 精準前瞻命題動向
——以“基因的分離定律”為例

云南

每當進入高三，尤其進入高三考前復習階段，教師身邊的教輔資料種類不計其數(shù)，質量參差不齊。高考考前備考階段不乏教師直接以教輔書為依托，按部就班地完成備考復習，高考完了才發(fā)現(xiàn)自己復習的沒考，高考考的自己幾乎沒有復習到。筆者分模塊詳細分析近5 年全國卷生物高考真題發(fā)現(xiàn)，靈活應用高考真題能直擊高考重難點，精準預測高考試題命題動向與考向，大幅度提高備考效率。本文以“基因的分離定律”為例，例證說明活用高考真題對精準備戰(zhàn)高考的導向作用，以期提高高考備考效率和準確率。

1.真題再現(xiàn)

【例1】（2017 年，全國卷Ⅰ，第32 題節(jié)選）某種羊的性別決定為XY 型。黑毛和白毛由等位基因（M/m）控制，且黑毛對白毛為顯性。回答下列問題：

（2）某同學為了確定M/m 是位于X 染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為根據這一實驗數(shù)據，不能確定M/m 是位于X 染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數(shù)據，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若___________________________，則說明M/m是位于X 染色體上；若_____________________________，則說明M/m 是位于常染色體上。

【參考答案】（2）白毛個體全為雄性 白毛個體中雄性∶雌性＝1∶1

【例2】（2018 年，全國卷Ⅰ，第32 題節(jié)選）果蠅體細胞有4 對染色體，其中2、3、4 號為常染色體。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如表1：

表1

回答下列問題：

（1）根據雜交結果，________（填“能”或“不能”）判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于X 染色體還是常染色體上。若控制有眼/無眼性狀的基因位于X 染色體上，根據上述親本雜交組合和雜交結果判斷，顯性性狀是______，判斷依據是_____________________。

（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請用表1 中雜交子代果蠅為材料設計一個雜交實驗來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預期結果）。

【參考答案】（1）不能 無眼 只有當無眼為顯性時，子代雌雄個體中才都會出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離 （2）雜交組合：無眼×無眼 預期結果：若子代中無眼∶有眼＝3∶1，則無眼為顯性性狀；若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀。

【例3】（2019 年，全國卷Ⅲ，第32 題）玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料。玉米籽粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因控制。回答下列問題。

（1）在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子通常表現(xiàn)的性狀是_________________。

（2）現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用這兩種玉米籽粒為材料驗證分離定律，寫出兩種驗證思路及預期結果。

【參考答案】（1）顯性性狀 （2）思路及預期結果：

①兩種玉米分別自交，若某些玉米自交后，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。（其余3種方法略）

2.關聯(lián)性分析

例1、例2、例3 均來自近5 年的高考真題，從參考答案或者題干信息粗略來看，它們之間似乎沒有太多關聯(lián)性，但細細品味和挖掘后會發(fā)現(xiàn)，彼此間密切聯(lián)系，雖然形式和素材不同，但是核心思想異曲同工。從《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明》（以下簡稱《考試說明》）的要求來看，三者均是在以下兩個知識內容和要求下命制的：（1）孟德爾遺傳實驗的科學方法（Ⅱ）；（2）基因的分離定律和自由組合定律（Ⅱ）。

例1 與例2 的關聯(lián)性在于均考查假說-演繹法，兩道題均涉及判定一對等位基因在染色體上的位置問題，同時將常染色體與伴性遺傳有機融合，其考查的必備知識和關鍵能力是一致的。教師在高考考前復習備考中，若深入挖掘每道高考真題背后蘊藏的知識，拓寬知識的廣度，以《考試說明》考查要求為設計中心，以高考真題為素材，通過改變設問的角度，改變信息呈現(xiàn)的形式等，便能夠精準直擊重點，確保核心考點不遺漏。假若復習備考中將例1 中的試題進行深入剖析，結合子二代3∶1 的問題，追根溯源，弄清為何需要通過統(tǒng)計不同性別的個體表現(xiàn)型來確定，弄清其中所采用的雜交方式的實質是什么，質疑倘若不是純合的親本又將如何判定？厘清知識的本質，那么高考試題也將變得熟悉而又簡單。

例2 與例3 看似相差甚遠——一個考查動物，一個考查植物，但考查的關鍵能力、學科核心素養(yǎng)和核心價值是高度一致的，兩題均考查一對等位基因的3 種經典雜交實驗、顯隱性的判斷方法、理由陳述和實驗設計，將假說-演繹法中反推思想體現(xiàn)得淋漓盡致。例2 中涉及顯性性狀的判定，其實就是一對相對性狀中顯性性狀和隱性性狀的概念界定，延伸到例3 中就是雜合子所表現(xiàn)出來的性狀，假若考前復習時教師認真引導學生分析例2 中的顯性性狀，做到知其然知其所以然，那么例3 的問題就迎刃而解了。另外例2 第（2）問與例3 第（2）問的實質是一致的。例2 中當無眼與有眼基因位于常染色體上時，根據雜交結果無法判斷無眼與有眼的顯隱性，但是子一代中一個是雜合子，另一個一定是純合子。欲以子一代果蠅為材料，設計一個雜交實驗來確定無眼性狀的顯隱性，實質就是考查驗證基因分離定律的方法之一——雜交法。該問還隱藏著一個非常重要的陷阱，即欲判定無眼性狀的顯隱性時不可采用子一代無眼與有眼雜交（實質為測交），但此方法可用于驗證該對基因遵循基因的分離定律。若將例2 的思想遷移到例3，結合基因分離定律的本質，例3 的問題也就迎刃而解了。兩道題的不同之處就是植物可以采用自交方式來驗證基因的分離定律，但是動物不能自交，只能是基因型或表現(xiàn)型相同的雌雄個體交配或進行測交。

諸如上述的實例還有很多，如2016 年全國卷Ⅰ第30 題與2018 年全國卷I 第30 題的圖形幾乎一樣（如圖1 所示），設問點也大同小異（此處略）。

圖1

再如2016 年全國卷Ⅰ第31 題“（2）記憶細胞在機體被病毒甲感染時能夠迅速增殖分化，大量分泌抗體，從而起到預防該腫瘤病的作用。”與2019 年全國卷Ⅲ第30 題“（2）初次注射抗原后機體能產生記憶細胞，再次注射同種抗原后這些記憶細胞能夠迅速增殖分化，快速產生大量抗體。”考查點一模一樣。

諸多實例顯示重點知識頻繁考查，主干知識年年涉及，每年的高考題考查的知識點就是學科的核心、重點和主干知識，次年必將再涉及，只是呈現(xiàn)的形式或者要求回答的因果關系改變等，故教師在考前復習中多以高考真題展開設問，深度挖掘其考查的隱性知識，并對可能的變換形式和陷阱設置點進行準確剖析，堅持研究高考真題的思想和內涵，堅持以高考真題作為復習的主要資料，按照思想方法類、同一材料類、原因設問類等進行備考復習，一定會水到渠成，收獲豐碩的果實。

3.考向預測

3.1 與性染色體（XY 型）有機結合，綜合考查基因的分離定律與自由組合定律

【例4】某種雌雄異體動物（XY 型性別決定）體色有白色、黃色和棕色三種，受兩對等位基因D/d 和E/e 共同控制，其作用機理如圖2 所示（不考慮X 與Y 的同源區(qū)段）：

圖2

科研工作者以不同體色的該動物品系為親本做了相關實驗，結果如表2：

表2

回答下列問題：

（1）由題意可知，D/d 與E/e 不可能均位于Y 染色體上，依據是_________________________________。

（2）根據實驗結果不能判定D/d 與E/e 是否遵循基因的自由組合定律，請簡要寫出推斷過程。

【參考答案】（1）該動物種群中雌性均具有棕色個體 （2）推斷理由如下：由題意可知E/e 一定位于X 染色體上

①假設D/d 位于常染色體上，則親本中母本和父本基因型分別為DDXEXE和DDXeY，此時F1雌雄個體均為棕色，F(xiàn)1雌雄個體隨機交配所得F2中，雌性個體全為棕色，雄性個體中棕色∶黃色=1∶1，符合題意，此時兩對等位基因遵循基因的自由組合定律；

②假設D/d 位于X 染色體上，則親本中母本和父本基因型分別為XDEXDE和XDeY，此時F1雌雄個體均為棕色，F(xiàn)1雌雄個體隨機交配所得F2中，雌性個體全為棕色，雄性個體中棕色∶黃色=1∶1，也符合題意，此時兩對等位基因不遵循基因的自由組合定律。

綜上所述，根據題意無法判定D/d 與E/e 是否遵循基因的自由組合定律。

【解題關鍵】該題涉及兩對等位基因，不考慮同源區(qū)段，首先明確不可能均位于Y染色體上；其次根據表2 信息可知，控制該動物體色的基因也不可能均位于常染色體上，否則F2雌性也應具有黃色個體；進一步推理可得E/e 只能位于X染色體上，假若E/e 位于常染色體上，D/d 位于X 染色體上，則雙親基因型分別為EEXDXD、eeXDY，F(xiàn)2中雌雄都應具有棕色和黃色個體，與題意不符。

【思維模型】X、Y 型性別決定的生物種群中，涉及兩對等位基因（假設A/a 和B/b）時，一般先分析題中基因是否位于Y染色體上（限雄遺傳）；其次分析題目對X與Y染色體同源區(qū)段的說明，一般除特殊說明外不考慮同源區(qū)段；最后剩余4種假說：①兩對等位基因均在常染色體上；②A/a 在常染色體上，B/b 在X染色體上；③B/b在常染色體上，A/a 在X染色體上；④兩對等位基因均在X染色體上。一旦確定位置關系后可采取“分離”的思想解決問題，回歸至基因的分離定律中最核心的三個實驗：雜交、自交和測交。

3.2 與人類遺傳系譜圖相結合，綜合考查基因的分離定律的實質

【例5】如圖3 為某地區(qū)白化病（A/a 控制）和紅綠色盲（B/b 控制）的部分遺傳系譜圖，圖3 中Ⅱ1既患白化病又患紅綠色盲。

回答下列問題：

（1）白化病屬于___________（填“單基因”“多基因”或“染色體異常”）隱性遺傳病，其致病基因位于___________染色體上。

（2）Ⅰ1與Ⅰ2婚后生出患白化病兒子Ⅱ1。同學甲認為是基因分離的結果，同學乙認為是基因重組的結果。你認為同學___________的分析是正確的，理由是___________________________。

（3）Ⅰ1與Ⅰ2的雙親均表現(xiàn)正常，則Ⅱ1的紅綠色盲致病基因一定來自其外祖母（不考慮基因突變和染色體變異），理由是__________________________________________________________________。

【參考答案】（1）單基因 常 （2）甲 白化病屬于單基因隱性遺傳病，受一對等位基因控制，出現(xiàn)上述結果是因為父親和母親的性原細胞在減數(shù)分裂形成相應生殖細胞中，等位基因隨同源染色體的分離而分離，進入到不同配子中，受精時雌雄配子隨機結合，這一過程體現(xiàn)了基因的分離定律，而基因重組是針對兩對等位基因的交叉互換或自由組合 （3）就紅綠色盲這一遺傳病而言，Ⅱ1的基因型為XbY，其母親（Ⅰ2）的基因型一定為XBXb，又因為Ⅱ1的外祖父和外祖母均表現(xiàn)正常，其基因型分別為XBY、XBXb，因此Ⅱ1的紅綠色盲致病基因一定來自其外祖母

【必備知識】白化病和紅綠色盲均屬于單基因遺傳病，其中白化病屬于常染色體隱性遺傳病，紅綠色盲屬于伴X 染色體隱性遺傳病，其中伴X 染色體隱性遺傳病具有典型的交叉遺傳現(xiàn)象。

【知識歸納】關于基因的分離定律可利用圖4 加以理解。

3.3 以ZW 型性染色體組成動物為素材，綜合考查基因的分離定律的實質

【例6】黃粉蝶的性別決定方式為ZW 型，Z、W 染色體存在同源區(qū)段（如圖5 中Ⅱ）和非同源區(qū)段（如圖5 中Ⅰ、Ⅲ），黃粉蝶種群中有一對相對性狀，分別用甲、乙表示，其中甲為顯性性狀，控制甲、乙的這對等位基因（A/a）位于性染色體上。

圖5

回答下列問題：

進一步研究發(fā)現(xiàn)A/a 位于Ⅱ區(qū)段，請設計一次雜交實驗驗證該結論，實驗室可提供各種表現(xiàn)型及基因型的黃粉蝶雌雄個體（要求寫出實驗思路及預期結果）。

【參考答案】實驗思路：選擇表現(xiàn)型為甲的純合雌性與表現(xiàn)型為乙的雄性雜交，觀察并統(tǒng)計子代表現(xiàn)型。

預期結果：子代雌性均表現(xiàn)為甲。

【解題思路】欲確定A/a 在Ⅱ區(qū)段，核心在于“W”染色體上的基因，選擇含有“W”染色體（雌性）的顯性個體，與相應隱性雄性個體雜交，若子代雌性個體均表現(xiàn)為顯性，則等位基因一定位于Z、W 染色體同源區(qū)段。

【易錯提醒】對于XY 型性別決定的生物：

①已知顯隱性時可采用“純合的顯雄隱雌”進行雜交，判定基因位于常染色上還是位于X 染色體非同源區(qū)段；

②未知顯隱性時一般采用正反交；

③已知顯隱性時若“純合的顯雄隱雌”進行雜交，后代雄性表現(xiàn)為顯性性狀，則可知該對等位基因一定位于X、Y 染色體同源區(qū)段。

對于ZW 型性別決定的生物，解決思維基本與XY 型性別決定的生物一致，需要注意的是ZW 型生物中雌性個體的性染色體組成為“ZW”，雄性個體的性染色體組成為“ZZ”。該類生物中解決基因定位問題時顯隱性個體的選擇與XY 型性別決定生物相反。

3.4 與染色體變異相結合，綜合考查基因的分離定律的實質

【例7】某二倍體（2N=8）果蠅中存在某對常染色體缺失一條的單體（2N-1），該單體可存活且可正常繁殖后代，現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)該動物中存在一對常染色體上等位基因（D/d）控制的相對性狀正常肢和短肢，其中正常肢為顯性。請設計實驗探究基因D 與d 是否位于缺失的這對常染色體上。要求寫出實驗思路、預期結果及結論。

【參考答案】實驗思路：讓非單體的短肢個體與純合正常肢單體果蠅交配，觀察并統(tǒng)計子代表現(xiàn)型及比例。

預期結果及結論：子代中出現(xiàn)正常肢個體和短肢個體，且比例為1∶1，則基因D和d位于缺失的這對常染色體上；若子代全為正常肢個體，則D 和d 基因不在缺失的這對常染色體上。

【解題思路】若D/d 位于缺失的這對常染色體上，則正常肢單體果蠅的基因型可表示為D0，“0”表示該條染色體缺失，非單體短肢個體基因型為dd，根據“基因的分離定律”思想，可知二者雜交后代正常肢個體∶短肢個體=1∶1；若D/d 基因不位于缺失的這對常染色體上，則正常肢單體果蠅的基因型可表示為DD，非單體短肢個體基因型為dd，二者雜交后代全為正常肢個體。

【關鍵思維】應采用假說-演繹思想、逆推思維，回歸至基因的分離定律的測交實驗上。

【融會貫通】以染色體變異為背景的問題還可能以單倍體以及單倍體育種為素材，結合花藥離體培養(yǎng)或花粉鑒定過程考查基因的分離定律的實質以及驗證基因的分離定律的方法。

4.結語

高考試題每年都在變化，但萬變不離其宗，方向比努力更重要，備考中只要找準方向，堅持不懈，定將功到自然成。高考真題始終代表著學科核心素養(yǎng)的要求，潛心研究高考真題，用活高考真題，從而精準前瞻命題動向，這不僅可以幫助學生獲得高分，更重要的是能夠從中培養(yǎng)學生形成生命觀念、科學探究、科學思維和社會責任四大學科核心素養(yǎng)。