巧用演繹推理圖 活解基因遺傳題

張玉芳

（浙江省杭州市臨安區(qū)昌化中學(xué)，浙江杭州 311321）

引 言

近幾年，高考遺傳學(xué)問題的設(shè)置傾向于用具體的情景來考查學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用以及邏輯推理能力。其中，合理的推理過程是解決該題的關(guān)鍵。對于那些信息量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的遺傳學(xué)問題，我們可以采用繪制演繹推理圖的方式，利用推理圖的清晰表述來分析與解決問題。

一、真題解析，方法點(diǎn)評

（一）真題呈現(xiàn)

（2017年全國卷Ⅰ第32 題）某種羊的性別決定為XY 型，已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因（N/n）控制；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：

（1）略；

（2）某同學(xué)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，結(jié)果子二代中黑毛∶白毛=3 ∶1。我們認(rèn)為，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(bǔ)充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計(jì)子二代中白毛個(gè)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。

（二）試題解析

分析：本題為高考常見的基因遺傳學(xué)問題，要求通過假設(shè)推理的方式來判斷基因位于何種染色體上。對此，我們可以利用演繹推理圖進(jìn)行分析，如表1 所示。黑毛對白毛為顯性，可據(jù)此來判斷親代的基因型，利用配子法可以確定配子產(chǎn)生的種類，依據(jù)遺傳規(guī)律則可以確定子一代的基因型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自由交配，即可確定子二代的基因型及表現(xiàn)型，對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)即可得出結(jié)論。

表1

答案：（2）若白毛個(gè)體均為雌性，則說明M/m 是位于X染色體上；若白毛個(gè)體中雄性∶雌性=1 ∶1，則說明M/m 是位于常染色體上。

（三）解法點(diǎn)評

本題以某種羊的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)作為背景，是典型的遺傳學(xué)情景題，主要考查學(xué)生“基因分離定律”和“自由組合定律”以及信息獲取能力。分析過程采用繪制演繹推理圖的方式，對基因可能位于的染色體進(jìn)行分別分析，通過對題干信息的提取確定了親代的基因型，利用配子法結(jié)合遺傳規(guī)律來確定子代的基因型，最后通過表現(xiàn)型的統(tǒng)計(jì)、對比得出結(jié)論。繪制演繹推理圖是分析生物遺傳學(xué)問題的重要方式，對其進(jìn)行合理的使用可以有效確定遺傳方式、基因型、表現(xiàn)型及其概率[1]。

二、試題銜接，解法再析

試題1：一個(gè)正常的女子與一個(gè)并指（Bb）的男子結(jié)婚，生了一個(gè)患白化病但手指正常的孩子。試分析：

（1）如若再生一個(gè)孩子，只出現(xiàn)并指的概率為___________。

（2）只患有白化病的概率為___________。

（3）生一個(gè)既患白化病又患并指的男孩的概率為___________。

（4）后代只患有一種病的概率為___________。

（5）后代患病的概率為___________。

分析：上述遺傳學(xué)問題涉及兩種性狀遺傳，其中，白化病的性狀由常染色體的隱性基因控制，而并指性狀遺傳屬于常染色體的顯性遺傳。對于相關(guān)問題的分析，我們可以采用繪制演繹推理圖的方式，首先假設(shè)白化病的控制基因?yàn)閍，則親代的基因型分別為Aabb、AaBb，據(jù)此繪制演繹推理圖，如表2 所示。

表2

答案：（1）3/8 （2）1/8 （3）1/16 （4）1/2 （5）5/8

試題2：（2016年浙江卷第32 題）若某研究小組用普通綿羊通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因綿羊甲和乙各一只，具體見表3。

表3

圖1

（1）略。

（2）為選育黑色細(xì)毛的綿羊，以綿羊甲、綿羊乙和普通綿羊?yàn)橛H本雜交獲得F1，選擇F1中表現(xiàn)型為_______的綿羊和______的綿羊雜交獲得F2。用遺傳圖解表示由F1雜交獲得F2的過程。

（3）為了獲得穩(wěn)定遺傳的黑色細(xì)毛綿羊，從F2中選出合適的一對個(gè)體雜交得到F3，再從F3中選出兩頭黑色細(xì)毛綿羊（丙、?。┎⒎治鯝+和B+基因的表達(dá)產(chǎn)物，結(jié)果如圖1所示。不考慮其他基因?qū)+和B+基因表達(dá)產(chǎn)物量的影響，推測綿羊丙的基因型是___________，理論上綿羊丁在F3中所占的比例是___________。

分析：已知條件和雜交對象，推導(dǎo)個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型，可以利用演繹推理圖，首先需要根據(jù)表格判定親本的基因型，然后根據(jù)三種雜交組合的可能性來分析兩代雜交的基因型和表現(xiàn)型。

答案：（2）選擇F1中表現(xiàn)型為黑色粗毛的綿羊和白色細(xì)毛的綿羊雜交獲得F2。

（3）推測綿羊丙的基因型是A+A+B+B-，理論上綿羊丁在F3中所占的比例是1/16 。

三、解后反思，教學(xué)思考

（一）夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，深化理解概念

解決遺傳學(xué)問題的關(guān)鍵是掌握一定的遺傳學(xué)概念、遺傳方式以及遺傳規(guī)律，即生物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，這是學(xué)習(xí)生物學(xué)的核心，也是深入開展遺傳學(xué)問題推理的基本依據(jù)。例如，對于上述探究控制羊的毛色位于何種染色體上時(shí)，我們必須理解遺傳的基本定律以及伴性遺傳的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的思維推理才是科學(xué)合理的。

（二）注重邏輯推理，促進(jìn)思維發(fā)展

遺傳學(xué)問題的解決需要經(jīng)歷分析、比較和綜合的過程，這是邏輯推理充分應(yīng)用于生物學(xué)的體現(xiàn)。有效分析概念之間的關(guān)系，得出新的推斷，綜合各部分的聯(lián)系加以全方面的考查，進(jìn)而得出結(jié)論，這是邏輯推理的主要過程。

結(jié) 語

生物遺傳學(xué)問題是高中生物課程中的難點(diǎn)，學(xué)生遇到此類題型大都不知從何下手。利用繪制演繹推理圖的方法來進(jìn)行推理運(yùn)算可以使學(xué)生的推理過程更加清晰、直觀，從而幫助其解決實(shí)際問題。因此，教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中應(yīng)對其多加滲透，養(yǎng)成學(xué)生在做題時(shí)的繪圖習(xí)慣。