2019年全國卷遺傳題的命題新動向
——未知顯、隱性條件

山東 劉訓和

通過研究2019年高考全國卷遺傳題發(fā)現(xiàn)其命題有新動向，不同于往年遺傳題顯、隱性已知或易知，其鮮明的特點是顯、隱性未知或難知。在遺傳題中，已知條件越少，需要推理求證的內(nèi)容就越多，邏輯關系就越復雜，試題難度也會相應提高。對于命題人而言，未知顯、隱性的情景更加符合真實的科研情景，這放大了命題人的視野，增大了試題的考查角度，解除了一些限制，增加了命題的自由度。

未知顯、隱性條件的題目在2019年全國卷Ⅱ第5題、2019年全國卷Ⅱ第32題、2019年海南卷第28題及2019年全國卷Ⅲ第32題均有涉及。下面筆者以前3道題為例進行分析。

一、典例剖析

【例1】（2019年，全國卷Ⅱ，第5題）某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學用全緣葉植株（植株甲）進行了下列四個實驗。

①讓植株甲進行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分離

②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉

③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1

④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1

其中能夠判定植株甲為雜合子的實驗是（ ）

A.①或② B.①或④

C.②或③ D.③或④

【答案】B

【試題剖析】問題1：已知羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀，但知道葉片的顯、隱性性狀嗎？顯然未知。

問題2：雜合子（Aa）表現(xiàn)為什么性狀？肯定表現(xiàn)為顯性性狀。

問題3：命題人是怎樣命制①～④組合選項的？

首先，筆者猜測在命題人心中有如下模型：

顯∶隱=3∶1→Aa×Aa→甲一定是Aa

顯∶隱=1∶1→Aa×aa→甲可能是Aa，也可能是aa

然后，命題人會列出一對相對性狀的自交和雜交模型，分析子代是否出現(xiàn)性狀分離及性狀分離比。若子代只有1種性狀，則此雜交組合不能判斷甲為雜合子。若子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則能確定甲為雜合子，且親本的性狀為顯性性狀；若子代出現(xiàn)1∶1的分離比，則甲可能為雜合子（Aa），也可能為純合子（aa），在這種情況下不能確定顯、隱性性狀。列表分析如下。

從上述分析可以看出，組合項①和④均能判斷出甲為雜合子，②或③則不能。

高考結束后，筆者對所任職學校的高二學生進行了高考試題的試測，采集了相關數(shù)據(jù)并加以整合分析。結果表明，本題的難度系數(shù)為0.81，區(qū)分度為0.36。為什么這道題的思維量較大，學生卻覺得沒那么難呢？筆者經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多學生通過“④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1”中“全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1”斷定了全緣葉是顯性性狀，甲為全緣葉雜合子（Aa），從而使本題的難度下降了。

本題的易錯點在于對“③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1”的判斷，部分學生錯誤地認為③可以判定出植株甲為雜合子（Aa）。事實上，學生可以確定親本的雜交組合為Aa×aa，但不能從題干信息中確定全緣葉與羽裂葉的顯、隱性關系，所以植株甲的基因型可能為Aa，也可能為aa。

本題并沒有直接考查雜合子的概念，而是通過自交、雜交后子代的表現(xiàn)型及其比例，引導學生通過推導確定題中四組實驗中哪一植株為雜合子。這提醒教師在以后的教學中，應該加強核心概念的教學，不僅要強調(diào)概念的內(nèi)涵，更要對概念的外延及實例作進一步的拓展。

【例2】（2019年，全國卷Ⅱ，第32題節(jié)選）某種甘藍的葉色有綠色和紫色。已知葉色受2對獨立遺傳的基因A/a和B/b控制，只含隱性基因的個體表現(xiàn)隱性性狀，其他基因型的個體均表現(xiàn)顯性性狀。某小組用綠葉甘藍和紫葉甘藍進行了一系列實驗。

實驗①：讓綠葉甘藍（甲）的植株進行自交，子代都是綠葉

實驗②：讓甲植株與紫葉甘藍（乙）植株雜交，子代個體中綠葉∶紫葉=1∶3

回答下列問題。

（1）甘藍葉色中隱性性狀是__________，實驗①中甲植株的基因型為__________。

【答案】（1）綠色 aabb

【試題剖析】分析題干后能明確該題的遺傳背景有：涉及幾對相對性狀（1對）；涉及幾對等位基因（2對）；這些基因的遺傳規(guī)律（基因的分離定律和基因的自由組合定律）；基因互作關系（aabb表現(xiàn)為隱性性狀，A_B_、A_bb、aaB_均表現(xiàn)為顯性性狀）。

問題1：題目中的顯、隱性性狀已知嗎？通過什么可以確定顯、隱性性狀？

未知，甘藍葉色的顯、隱性需根據(jù)實驗①和實驗②的實驗結果予以確定。

問題2：實驗①中，綠葉甘藍（甲）植株自交，子代都是綠葉甘藍，不發(fā)生性狀分離，能說明甲是純合體嗎？

這是一個易錯問題，很多教師在授課時犯了這樣的概念錯誤，認為自交后代不發(fā)生性狀分離時親本即為純合體，并以此誤導了學生。“自交后子代不發(fā)生性狀分離，說明親本是純合體”的結論只適用于1對等位基因控制一對相對性狀的情況，如果涉及2對或多對等位基因控制一對相對性狀時，這個結論就不一定對了，因為可能存在基因互作。正如本題，若甲為AABb（雜合子）或AaBB（雜合子）時，自交后子一代不發(fā)生性狀分離，甲的基因型中只要有一對等位基因為顯性純合時，就可以保證自交后子一代不發(fā)生性狀分離。

問題3：通過實驗①，推測甲可能的基因型有哪些？

通過以上分析，甲可能為純合子：雙顯純合（AABB）、單顯純合（AAbb、aaBB）、隱性純合（aabb）。也可能為雜合子：AABb、AaBB。

問題4：出現(xiàn)“綠葉∶紫葉=1∶3”的雜交模型有哪些？通過實驗②推測甲可能的基因型有哪些？

根據(jù)孟德爾基因的分離定律，在涉及1對等位基因時出現(xiàn)3∶1的模型為雜合體自交。對于甲而言，則是1對基因雜合，另1對基因隱性純合。即模型1：Aabb×Aabb或aaBb×aaBb；另外，考慮到基因互作的問題，還有一種模型，即模型2：AaBb×aabb。

模型1中親本的表現(xiàn)型相同，模型2中親本的表現(xiàn)型不同。在實驗②中，親本為綠葉甘藍（甲）與紫葉甘藍（乙），兩親本的表現(xiàn)型不同，因此，模型2與實驗②相符，即甲的基因型可能為AaBb或aabb。

問題5：如何確定甲的基因型（包括顯、隱性關系）？

通過以上分析不難發(fā)現(xiàn)，實驗①、實驗②并不能獨立確定甲的基因型。實驗①證明甲的基因型可能為AABB、AAbb、aaBB、aabb、AABb、AaBB，實驗②證明甲的基因型可能為AaBb、aabb。將實驗①、實驗②的結論整合分析，最后才能得出甲的基因型為aabb、綠葉為隱性性狀的結論。

【例3】（2019年，海南卷，第28題節(jié)選）某自花傳粉植物的矮莖/高莖、腋花/頂花這兩對相對性狀各由一對等位基因控制，這兩對等位基因自由組合。現(xiàn)有該種植物的甲、乙兩植株，甲自交后，子代均為矮莖，但有腋花和頂花性狀分離；乙自交后，子代均為頂花，但有高莖和矮莖性狀分離。回答下列問題。

（1）根據(jù)所學的遺傳學知識，可推斷這兩對相對性狀的顯隱性。僅通過對甲、乙自交實驗結果的分析進行推斷的思路是___________________________。

【答案】（1）若甲為腋花，則腋花為顯性性狀，頂花為隱性性狀，若甲為頂花，則腋花為隱性性狀，頂花為顯性性狀；若乙為高莖，則高莖為顯性性狀，矮莖為隱性性狀，若乙為矮莖，則高莖為隱性性狀，矮莖為顯性性狀。

【試題剖析】問題1：本題已知的遺傳背景有哪些？顯、隱性性狀已知嗎？

該植物的兩對相對性狀分別為高莖/矮莖、腋花/頂花，假定A/a 控制莖高，B/b 控制花的著生位置。植物自花傳粉實現(xiàn)了連續(xù)自交，因此，一般情況下（自然狀態(tài)下）控制上述性狀的基因是純合的，即甲、乙親本為純合體，顯、隱性性狀未知。

問題2：自交后子代不發(fā)生性狀分離的模型有哪些？發(fā)生性狀分離的模型有哪些？

對于莖高，自交后子代不發(fā)生性狀分離的模型有：AA×AA、aa×aa；發(fā)生性狀分離的模型為Aa×Aa。對于花的著生位置，自交后子代不發(fā)生性狀分離的模型有：BB×BB、bb×bb；發(fā)生性狀分離的模型為Bb×Bb。

問題3：“甲自交后，子代均為矮莖，但有腋花和頂花性狀分離”，由此推測甲的基因型可能是什么？

甲的子代有腋花和頂花性狀分離，可以確定甲關于花著生位置這一性狀的基因型為Bb。不確定矮莖的基因型，可能為AA或aa。因此甲的基因型為AABb或aaBb。

問題4：“乙自交后，子代均為頂花，但有高莖和矮莖性狀分離”，推測乙可能的基因型是什么？

類同于問題3，可以確定乙關于莖高這一性狀的基因型為Aa。不確定頂花的基因型，可能為BB或bb。

問題5：至此本題能確定顯、隱性性狀嗎？將來確定顯、隱性性狀的思路是什么？

本題至此還不能確定顯、隱性性狀。但可以確定的是甲植物花的著生位置為顯性性狀，乙植物莖高表現(xiàn)為顯性性狀。將來可通過觀察植株甲花的著生位置、植株乙的莖高表現(xiàn)來確定顯性性狀。

二、總結

在一輪復習過程中怎樣應對顯、隱性性狀未知的命題變化呢？

眾所周知，遺傳題是普通高中生物學中邏輯思維水平最高的題目。傳統(tǒng)遺傳題以分析基因型和表現(xiàn)型、計算遺傳概率為主，主要考查學生常規(guī)的分析能力與計算能力。而近幾年的高考遺傳題多考查學生的科學思維能力和科學探究能力，如邏輯推理是否合理、嚴密，實驗方案的設計是否科學、實驗結果的預期及結論是否正確等，很少涉及計算，即使有計算的試題也很簡單，學生可以直接口算出結果。因此在一輪復習中，首先，教師應轉變觀念，由重計算轉向重思維、重邏輯。其次，要“抓本質、建模型”。基因分離定律的實質是減數(shù)分裂時，等位基因分離進入不同配子中。驗證分離定律的模型有“3∶1”模型和“1∶1”模型，前者證明親本（Aa×Aa）在減數(shù)分裂時基因A和a分離，A配子∶a配子=1∶1，后者也能證明親本之一（Aa）在減數(shù)分裂時基因A和a分離。在這兩個模型中，“3∶1”模型能確定“3”為顯性、“1”為隱性，但“1∶1”模型不具有確定顯、隱性性狀的功能。在此基礎上，可拓展出基因自由組合定律實質的3種模型：（3∶1）2、（1∶1）2和（3∶1）·（1∶1）。其中（3∶1）2即9∶3∶3∶1，可驗證基因自由組合定律并能確定顯、隱性關系；（1∶1）2即1∶1∶1∶1可驗證基因自由組合定律但不能確定顯、隱性關系；（3∶1）·（1∶1）可驗證基因自由組合定律，但只能確定其中1對相對性狀的顯、隱性關系。教師可通過對模型的分析，把復習的重點放在遺傳規(guī)律的形成過程、科學思維方法的理解上，這樣才能切實提高學生的科學思維水平。

通過以上分析可明顯感覺到，在顯、隱性性狀未知的情景下，邏輯關系紛繁復雜，遺傳題也因此變得鮮活起來。這類題目基于邏輯提出問題，設置合理的任務，很好地考查了學生的科學思維能力及學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。這種命題動向值得廣大教師在復習備考中特別關注，在2020年的高考命題中這種命題動向是否得以延續(xù)也值得研究。