解剖一道高考題對(duì)學(xué)生能力的考查

山東 丁文才

解剖一道高考題對(duì)學(xué)生能力的考查

山東 丁文才

根據(jù)遺傳病系譜圖推測(cè)基因型及其概率、計(jì)算子代患病概率，以及根據(jù)患病概率推測(cè)親本基因型等，能夠有效地考查學(xué)生獲取信息、處理信息的能力并綜合考查學(xué)生對(duì)孟德爾遺傳定律的理解和應(yīng)用，對(duì)于拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力具有重要意義。

1.高考原題（2014年新課標(biāo)卷Ⅰ）

下圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖（深色代表的個(gè)體是該遺傳病患者，其余為表現(xiàn)型正常個(gè)體）。近親結(jié)婚時(shí)該遺傳病發(fā)病率較高，假定圖中第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率為1/48，那么，得出此概率值需要的限定條件是 （ ）

A.Ⅰ－2和Ⅰ－4必須是純合子

B.Ⅱ－1、Ⅲ－1和Ⅲ－4必須是純合子

C.Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－2和Ⅲ－3必須是雜合子

D.Ⅱ－4、Ⅱ－5、Ⅳ－1和Ⅳ－2必須是雜合子

【解析】題干中給出：第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率為1/48，我們可以簡(jiǎn)單地拆分一下：1/48＝1/4×1/4×1/3。根據(jù)題干信息，得知該病為單基因常染色體隱性遺傳病（設(shè)由A、a基因控制），Ⅳ－1和Ⅳ－2的個(gè)體都表現(xiàn)顯性性狀，可能是純合子（AA），也可能是雜合子（Aa），根據(jù)孟德爾遺傳定律可知，只有當(dāng)Ⅳ－1和Ⅳ－2都是雜合子（Aa）的情況下，才有可能生出患病子代，且患病概率為1/4。通過對(duì)概率的拆分可以確定Ⅳ－1和Ⅳ－2的基因型為Aa的概率為1/4和1/3，然后根據(jù)平時(shí)對(duì)孟德爾遺傳定律的理解和特殊雜交組合方式的運(yùn)用來推測(cè)符合條件的Ⅲ－1、Ⅲ－2和Ⅲ－4基因型。

由題文及圖可知Ⅰ－1和Ⅰ－3的基因型為aa，無論Ⅰ－2和Ⅰ－4的基因型是否為純合子（AA），Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅱ－4和Ⅱ－5的基因型均為Aa。Ⅲ－3個(gè)體表現(xiàn)為顯性性狀，根據(jù)孟德爾遺傳定律計(jì)算得知Ⅲ－3基因型為AA的概率為1/3，Ⅲ－3基因型為Aa的概率為2/3。假設(shè)Ⅲ－4的基因型為AA，則Ⅳ－2的基因型為2/3AA、1/3Aa，符合條件；若Ⅲ－4的基因型為Aa，則Ⅳ－2的基因型為2/5AA、3/5Aa，不符合條件，因此Ⅲ－4的基因型為AA。Ⅳ－1基因型為Aa概率為1/4=1/2×1/2，Ⅱ－1的基因型AA，Ⅲ－2的基因型為1/2Aa，經(jīng)驗(yàn)證符合條件。

【答案】B

2.高考題的價(jià)值

這道高考題可以培養(yǎng)學(xué)生獲取與處理信息、推理判斷及在復(fù)雜的情景中運(yùn)用假說-演繹法解決問題的能力等，而這些能力的培養(yǎng)主要依靠學(xué)生平時(shí)在學(xué)習(xí)和生活中的摸索、感悟和積累，然后逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方式和思維方式，為終生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.1 考查學(xué)生獲取與處理信息的能力

遺傳推理題是運(yùn)用孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的原理、研究方法（假說-演繹法），根據(jù)遺傳圖譜或陳述事實(shí)，通過分析、推理、判斷等思維活動(dòng)對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行解決的一類題型。

解決這類題型的關(guān)鍵是從題干中提取已知的、有用的信息，并將這些信息整理在草稿紙上或?qū)懺谶z傳圖譜上。結(jié)合提出的問題，根據(jù)遺傳學(xué)的相關(guān)原理和方法，充分發(fā)揮聯(lián)想，將已知信息與待解決問題之間建立聯(lián)系。

例如學(xué)生能夠從該題的題干中提取的已知的、有用的信息有：①單基因常染色體隱性遺傳??；②Ⅰ-1和Ⅰ-3的基因型為隱性純合子；根據(jù)Ⅰ-1和Ⅰ-3的基因型我們可以推測(cè)出Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅱ-5基因型均為雜合子；因?yàn)棰?3和Ⅱ-4的基因型均為雜合子，Ⅲ-3表現(xiàn)為顯性性狀，根據(jù)遺傳學(xué)定律推測(cè)Ⅲ-3的基因型為純合子的概率為1/3，雜合子的概率為2/3。

2.2 考查學(xué)生對(duì)孟德爾遺傳定律中特殊雜交組合的理解及應(yīng)用

孟德爾遺傳定律中有兩個(gè)比較特殊的雜交組合：自交和測(cè)交。

解決遺傳病系譜圖推測(cè)基因型及概率、計(jì)算子代患病概率，離不開學(xué)生對(duì)孟德爾遺傳定律中特殊雜交組合的理解和應(yīng)用。譬如本題中1/48＝1/4×1/4×1/3=1/4×1/3×（1/2×1/2），可以聯(lián)想到雜合子自交后代中隱性純合子的比例1/4；顯性性狀中純合子比例為1/3，雜合子比例為2/3；測(cè)交后代中雜合子（顯性性狀）的比例為1/2，兩次自交后代中雜合子（顯性性狀）的比例為1/2×1/2=1/4。合理運(yùn)用數(shù)字聯(lián)想、推理將患病概率拆分，并將其與熟悉的特殊雜交組合之間建立聯(lián)系，有助于考生快速準(zhǔn)確作答。

2.3 考查學(xué)生對(duì)假說-演繹法的理解和應(yīng)用的能力

假說演繹，就是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過分析與思考、推理，驗(yàn)證假說是否正確，或者運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說是否正確，從而做出合理的判斷。

該題中Ⅲ－3的基因型為1/3AA、2/3Aa。假設(shè)Ⅲ－3的基因型為AA，則Ⅳ－2的基因型為Aa的概率為1/3，符合1/48拆分中的1/3，假設(shè)成立；假設(shè)Ⅲ－3的基因型為Aa，則Ⅳ－2的基因型為Aa的概率為3/5，不符合1/48的數(shù)字拆分，假說不成立；因此Ⅲ－3的基因型為AA。

近幾年的高考題越來越重視對(duì)學(xué)生能力的考查，尤其是探究實(shí)驗(yàn)題更加注重學(xué)生對(duì)課本內(nèi)實(shí)驗(yàn)的基本原理的理解及應(yīng)用，如果能夠在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中增加對(duì)高考真題的剖析理解，那么在高考中取得高分也就自然是水到渠成的事情了。

（作者單位：山東省淄博市博山區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)）