李林
遺傳類題目是高考生物的重點和難點,是考生拉開差距的重要題型。在過去,很多常規的遺傳類題目具有固定的解題思路,通過訓練典型題就可以很好地掌握解題方法,提高解題能力。但是隨著高考命題的發展,高考中出現了不少摒棄常規的命題套路,以提供更豐富信息、結合更多知識點為特點的新題好題。要正確解答這類題目,考生需要具有更扎實的基礎知識和更強的理解分析能力。如何應對遺傳類題目的新趨勢呢?在本文中,筆者通過三個角度幫助同學們提高解題能力。
一、題目信息角度
高考生物對考生的要求不再只是掌握課本知識,而是要在課本的基礎之上,學會研究和分析的方法。這一要求在遺傳類題目中的體現就是把常規題目變成探究式命題,通過提供信息,讓考生獲取信息、分析信息。題目信息增多已成為生物遺傳類題目命題的趨勢。要順利解答這類題,考生需要發掘題目文字中的關鍵點,摘取重點信息,結合課本知識和方法進行解題。
【例1】(2021·北京)如圖為某遺傳病的家系圖,已知致病基因位于X染色體。對該家系分析正確的是( )
A.此病為隱性遺傳病
B.Ⅲ-1和Ⅲ-4可能攜帶該致病基因
C.Ⅱ-3再生兒子必為患者
D.Ⅱ-7不會向后代傳遞該致病基因
【解析】這道題的系譜圖中,所有患者家系都不符合常規口訣,無法直接用常規口訣判斷,但題目有個關鍵信息:“已知致病基因位于X染色體”,所以只能是伴X染色體顯性遺傳或伴X染色體隱性遺傳。由于患者Ⅲ-3的父親Ⅱ-1沒患病,因此排除了伴X染色體隱性遺傳,則此病只能是伴X染色體顯性遺傳疾病。
由以上分析可知,該病為顯性遺傳病,A錯誤;該病為伴X染色體顯性遺傳病,Ⅲ-1和Ⅲ-4都正常,是隱性純合子,不可能攜帶該致病基因,B錯誤;Ⅱ-3為雜合子,其再生兒子有一半的概率為患者,C錯誤;Ⅱ-7正常,其不含致病基因,因此不會向后代傳遞該致病基因,D正確。可知答案為D。
二、綜合性角度
遺傳類題目的綜合性增強也是命題趨勢之一。除單獨的考點以外,題目還經常結合綜合系譜圖、遺傳平衡、致死、基因互作等多個考點,這就進一步增加了題目難度。這里我們以遺傳平衡為例,看綜合性遺傳類題目的快速解題方法。
【例2】(2020·浙江)如圖為甲、乙兩種單基因遺傳病的遺傳家系圖,其中一種遺傳病為伴性遺傳。人群中乙病的發病率為1/256,下列敘述正確的是( )
A.甲病是伴X染色體隱性遺傳病
B.Ⅱ-3和Ⅲ-6的基因型不同
C.若Ⅲ-1與某正常男性結婚,所生正常孩子的概率為25/51
D.若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一個孩子,同時患兩種病的概率為1/17
【解析】這個題目有兩個關鍵信息,一是“其中一種遺傳病為伴性遺傳”,二是“人群中乙病的發病率為1/256”,其中第二個信息就是利用遺傳平衡解題的基礎。
首先需要判斷遺傳方式:根據Ⅱ-2和Ⅱ-3不患乙病,但Ⅲ-3為患乙病的女性可知,乙病為常染色體隱性遺傳病,設相關的基因為A/a。此時我們做遺傳平衡的簡單計算:患病aa的概率為1/256,則a的概率為對1/256取開方,即a基因頻率為1/16,A的基因頻率為15/16。又根據“其中一種遺傳病為伴性遺傳”可知,甲病為伴性遺傳病,圖中存在甲病女患者,故為伴X遺傳病;又因為Ⅲ-3患甲病,而Ⅳ-1正常,故可以確定甲病不屬于伴X隱性遺傳,應為伴X顯性遺傳病,設相關的基因為B/b。
C項中,Ⅲ-1與某正常男性結婚,在乙病的判斷中,Ⅲ-1基因型概率為AA=1/3或Aa=2/3,但正常男性的基因型可以是AA或Aa,要求后代患病率,需要知道其AA和Aa的概率,此時可以有以下求解過程:
AA和Aa中Aa的概率===
這里就得到一個常用的二級結論:遺傳平衡的群體中,顯性個體中的雜合子比例為。
由此可以快速解題:甲病為伴X染色體顯性遺傳,而乙病為常染色體隱性遺傳,A錯誤;Ⅲ-3患甲病和乙病,基因型為aaXBXb,Ⅱ-3的基因型為AaXbXb,Ⅱ-4患乙病,其基因型為aaXbY,則Ⅲ-6為AaXbXb,故Ⅱ-3和Ⅲ-6的基因型相同,B錯誤;Ⅲ-1為1/3AAXBXb或2/3AaXBXb,正常男性關于乙病的基因型為AA或Aa,根據上述分析可知,其中Aa的概率為2q/(p+2q)=2/17,二者婚配的后代患乙病的概率為2/3×2/17×1/4=1/51,不患乙病的概率為50/51,不患甲病的概率為1/2,可知不患病的概率為50/51×1/2=25/51,C正確;Ⅲ-3的基因型為aaXBXb,Ⅲ-4甲病的基因型為XbY,乙病相關的基因型為Aa的概率為2/17,后代患乙病的概率為2/17×1/2=1/17,患甲病的概率為1/2,所以二者再生一個孩子同時患兩種病的概率為1/17×1/2=1/34,D錯誤。
三、知識拓展角度
高考遺傳題的命題信息一定是有實驗依據的。近年來,科學史上的許多重要實驗,越來越多地出現在題目的背景中。了解一些實驗的拓展知識,不僅能拓展自己的視野,增加知識的理解深度,也能在遇到相關題目的時候,更快更深入地理解題意,提高解題效率和準確度。
【例3】(2021·遼寧)雌性小鼠在胚胎發育至4—6天時,細胞中兩條X染色體會有一條隨機失活,經細胞分裂形成子細胞,子細胞中此條染色體仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色體失活現象。現有兩只轉熒光蛋白基因的小鼠,甲為發紅色熒光的雄鼠(基因型為XRY),乙為發綠色熒光的雌鼠(基因型為XGX)。甲乙雜交產生F1,F1雌雄個體隨機交配,產生F2。若不發生突變,下列有關敘述正確的是( )
A. F1中發紅色熒光的個體均為雌性
B. F1中同時發出紅綠熒光的個體所占的比例為1/4
C. F1中只發紅色熒光的個體,發光細胞在身體中分布情況相同
D. F2中只發一種熒光的個體出現的概率是11/16
【解析】這個題的信息實際上來自一種特殊的染色體:巴氏小體。巴氏小體指在哺乳動物體細胞核中,除一條X染色體外,其余的X染色體常濃縮成染色較深的染色質體。1949年,加拿大學者巴爾(M.L.Barr)等發現雌貓的神經細胞間期核中有一個深染的小體而雄貓卻沒有。在人類中,男性細胞核中很少或根本沒有巴氏小體,而女性則有1個。X染色體的失活是隨機的,失活后的染色體基因不能表達,這就使具有XX染色體的雌性個體具有特殊的性狀表現。
甲乙雜交產生的F1的基因型是XRX、XY、XRXG、XGY,F1隨機交配,雌配子產生的種類及比例是XR∶XG∶X=2∶1∶1,雄配子產生的種類及比例為X∶XG∶Y=1∶1∶2。
由分析可知,F1中雄性個體的基因型是XGY和XY,不存在紅色熒光,即F1中發紅色熒光的個體均為雌性,A正確;F1的基因型及其比例為XRX∶XY∶XRXG∶XGY= 1∶1∶1∶1,則同時發出紅綠熒光的個體(XRXG)所占的比例為1/4,B正確;F1中只發紅光的個體的基因型是XRX,由于存在一條X染色體隨機失活,則發光細胞在身體中分布情況不相同,C錯誤;F2中只發一種熒光的個體包括XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG,所占的比例2/4×1/4+2/4×2/4+1/4×1/4+1/4×2/4+1/4×1/4+1/4×1/4=11/16,D正確。所以答案就是ABD。
遺傳類題目是高分考生必須拿下的題型,是實現領先的關鍵。同學們在學習的時候,不要過于追求經典題目的套路,老的解法很可能無法應用于新的題目,深入理解基本原理、掌握解題方法、挖掘題目信息才是新高考的解題核心。