活用高考真題 精準(zhǔn)前瞻命題動(dòng)向
——以“基因的分離定律”為例

云南

每當(dāng)進(jìn)入高三，尤其進(jìn)入高三考前復(fù)習(xí)階段，教師身邊的教輔資料種類不計(jì)其數(shù)，質(zhì)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(fù)習(xí)，高考完了才發(fā)現(xiàn)自己復(fù)習(xí)的沒考，高考考的自己幾乎沒有復(fù)習(xí)到。筆者分模塊詳細(xì)分析近5 年全國卷生物高考真題發(fā)現(xiàn)，靈活應(yīng)用高考真題能直擊高考重難點(diǎn)，精準(zhǔn)預(yù)測高考試題命題動(dòng)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(zhǔn)備戰(zhàn)高考的導(dǎo)向作用，以期提高高考備考效率和準(zhǔn)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(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，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。

【參考答案】（2）白毛個(gè)體全為雄性 白毛個(gè)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(xì)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(jù)雜交結(jié)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(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷，顯性性狀是______，判斷依據(jù)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(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果）。

【參考答案】（1）不能 無眼 只有當(dāng)無眼為顯性時(shí)，子代雌雄個(gè)體中才都會(huì)出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離 （2）雜交組合：無眼×無眼 預(yù)期結(jié)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(shí)驗(yàn)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(yàn)證分離定律，寫出兩種驗(yàn)證思路及預(yù)期結(jié)果。

【參考答案】（1）顯性性狀 （2）思路及預(yù)期結(jié)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(yàn)證分離定律。（其余3種方法略）

2.關(guān)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(guān)聯(lián)性，但細(xì)細(xì)品味和挖掘后會(huì)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(xué)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(gè)知識內(nèi)容和要求下命制的：（1）孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)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(guān)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(shí)將常染色體與伴性遺傳有機(jī)融合，其考查的必備知識和關(guān)鍵能力是一致的。教師在高考考前復(fù)習(xí)備考中，若深入挖掘每道高考真題背后蘊(yùn)藏的知識，拓寬知識的廣度，以《考試說明》考查要求為設(shè)計(jì)中心，以高考真題為素材，通過改變設(shè)問的角度，改變信息呈現(xiàn)的形式等，便能夠精準(zhǔn)直擊重點(diǎn)，確保核心考點(diǎn)不遺漏。假若復(fù)習(xí)備考中將例1 中的試題進(jìn)行深入剖析，結(jié)合子二代3∶1 的問題，追根溯源，弄清為何需要通過統(tǒng)計(jì)不同性別的個(gè)體表現(xiàn)型來確定，弄清其中所采用的雜交方式的實(shí)質(zhì)是什么，質(zhì)疑倘若不是純合的親本又將如何判定？厘清知識的本質(zhì)，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(yuǎn)——一個(gè)考查動(dòng)物，一個(gè)考查植物，但考查的關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)和核心價(jià)值是高度一致的，兩題均考查一對等位基因的3 種經(jīng)典雜交實(shí)驗(yàn)、顯隱性的判斷方法、理由陳述和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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(shí)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(fù)習(xí)時(shí)教師認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)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(shí)質(zhì)是一致的。例2 中當(dāng)無眼與有眼基因位于常染色體上時(shí)，根據(jù)雜交結(jié)果無法判斷無眼與有眼的顯隱性，但是子一代中一個(gè)是雜合子，另一個(gè)一定是純合子。欲以子一代果蠅為材料，設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來確定無眼性狀的顯隱性，實(shí)質(zhì)就是考查驗(yàn)證基因分離定律的方法之一——雜交法。該問還隱藏著一個(gè)非常重要的陷阱，即欲判定無眼性狀的顯隱性時(shí)不可采用子一代無眼與有眼雜交（實(shí)質(zhì)為測交），但此方法可用于驗(yàn)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(jié)合基因分離定律的本質(zhì)，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(yàn)證基因的分離定律，但是動(dòng)物不能自交，只能是基因型或表現(xiàn)型相同的雌雄個(gè)體交配或進(jìn)行測交。

諸如上述的實(shí)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(shè)問點(diǎn)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(xì)胞在機(jī)體被病毒甲感染時(shí)能夠迅速增殖分化，大量分泌抗體，從而起到預(yù)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(jī)體能產(chǎn)生記憶細(xì)胞，再次注射同種抗原后這些記憶細(xì)胞能夠迅速增殖分化，快速產(chǎn)生大量抗體。”考查點(diǎn)一模一樣。

諸多實(shí)例顯示重點(diǎn)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(diǎn)就是學(xué)科的核心、重點(diǎn)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(guān)系改變等，故教師在考前復(fù)習(xí)中多以高考真題展開設(shè)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(shè)置點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確剖析，堅(jiān)持研究高考真題的思想和內(nèi)涵，堅(jiān)持以高考真題作為復(fù)習(xí)的主要資料，按照思想方法類、同一材料類、原因設(shè)問類等進(jìn)行備考復(fù)習(xí)，一定會(huì)水到渠成，收獲豐碩的果實(shí)。

3.考向預(yù)測

3.1 與性染色體（XY 型）有機(jī)結(jié)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(dòng)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(jī)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(dòng)物品系為親本做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)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(jù)是_________________________________。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(dòng)物種群中雌性均具有棕色個(gè)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(shè)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(shí)F1雌雄個(gè)體均為棕色，F(xiàn)1雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所得F2中，雌性個(gè)體全為棕色，雄性個(gè)體中棕色∶黃色=1∶1，符合題意，此時(shí)兩對等位基因遵循基因的自由組合定律；

②假設(shè)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(shí)F1雌雄個(gè)體均為棕色，F(xiàn)1雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所得F2中，雌性個(gè)體全為棕色，雄性個(gè)體中棕色∶黃色=1∶1，也符合題意，此時(shí)兩對等位基因不遵循基因的自由組合定律。

綜上所述，根據(jù)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(guān)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(jù)表2 信息可知，控制該動(dòng)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(yīng)具有黃色個(gè)體；進(jìn)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(yīng)具有棕色和黃色個(gè)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(shè)A/a 和B/b）時(shí)，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(guān)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(gè)實(shí)驗(yàn)：雜交、自交和測交。

3.2 與人類遺傳系譜圖相結(jié)合，綜合考查基因的分離定律的實(shí)質(zhì)

【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?！保╇[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(xué)甲認(rèn)為是基因分離的結(jié)果，同學(xué)乙認(rèn)為是基因重組的結(jié)果。你認(rèn)為同學(xué)___________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(jié)果是因?yàn)楦赣H和母親的性原細(xì)胞在減數(shù)分裂形成相應(yīng)生殖細(xì)胞中，等位基因隨同源染色體的分離而分離，進(jìn)入到不同配子中，受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)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?yàn)棰?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(guān)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(dòng)物為素材，綜合考查基因的分離定律的實(shí)質(zhì)

【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(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)A/a 位于Ⅱ區(qū)段，請?jiān)O(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)論，實(shí)驗(yàn)室可提供各種表現(xiàn)型及基因型的黃粉蝶雌雄個(gè)體（要求寫出實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期結(jié)果）。

【參考答案】實(shí)驗(yàn)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(jì)子代表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)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(gè)體，與相應(yīng)隱性雄性個(gè)體雜交，若子代雌性個(gè)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(cuò)提醒】對于XY 型性別決定的生物：

①已知顯隱性時(shí)可采用“純合的顯雄隱雌”進(jìn)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(shí)一般采用正反交；

③已知顯隱性時(shí)若“純合的顯雄隱雌”進(jìn)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(gè)體的性染色體組成為“ZW”，雄性個(gè)體的性染色體組成為“ZZ”。該類生物中解決基因定位問題時(shí)顯隱性個(gè)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(jié)合，綜合考查基因的分離定律的實(shí)質(zhì)

【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(dòng)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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。

【參考答案】實(shí)驗(yàn)思路：讓非單體的短肢個(gè)體與純合正常肢單體果蠅交配，觀察并統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型及比例。

預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：子代中出現(xiàn)正常肢個(gè)體和短肢個(gè)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(gè)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(gè)體基因型為dd，根據(jù)“基因的分離定律”思想，可知二者雜交后代正常肢個(gè)體∶短肢個(gè)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(gè)體基因型為dd，二者雜交后代全為正常肢個(gè)體。

【關(guān)鍵思維】應(yīng)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(shí)驗(yàn)上。

【融會(huì)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(jié)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(shí)質(zhì)以及驗(yàn)證基因的分離定律的方法。

4.結(jié)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(zhǔn)方向，堅(jiān)持不懈，定將功到自然成。高考真題始終代表著學(xué)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(zhǔn)前瞻命題動(dòng)向，這不僅可以幫助學(xué)生獲得高分，更重要的是能夠從中培養(yǎng)學(xué)生形成生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任四大學(xué)科核心素養(yǎng)。