逍遥学能 2014-06-09 11:58
认真分析近年各种模式的高考生物学试题，可以发现有关遗传学内容更加注重分析和综合能力的考查。试题选取材料各别，呈现形式多样；考生解题也有绘制遗传图解和论述式等不懂同的表达方式。但试题的命制，则始终都是朝着以“基因工程”和“孟德尔定律”为基础的遗传推理题，在发生着演变。
1 遗传图解的绘制
在近年高考理综生物学考试中，孟德尔遗传定律的考查通常是要求绘制简要的遗传图解，并作简要的文字说明。遗传图解常有棋盘法、分枝法和直方图等不同的呈现形式或表达形式。
例1 （2008年四川延考区卷-31）花生是自花传粉植物。已知花生匍匐生长（A）对直立生长（a）为显性，荚果薄壳（B）对荚果厚壳（b）为显性。基因型纯合、表现一致的花生才能作为品种使用。请回答：
（1）请在匍匐薄壳、直立厚壳、匍匐厚壳3个花生品种中选择亲本进行杂交实验，以便得到基因型纯合一致表现为直立薄壳的植株群体。要求用遗传图解表示并作简要说明。
答案：
aaBb自交后代性状发生分离，该后代全部淘汰。aaBB自交后代不分离，该后代即为所要的植株。
（2）由于种子混杂，种植直立薄壳品种的某块地出现少数匍匐植株，开花前将其全部拔除，只收获该地块直立植株结的种子用于第二年播种，在不发生新的种子混杂和基因突变的情况下，第二年田间是否还将出现匍匐植株？为什么？
答案：不会再出现，因为留下种子的基因型全部为aa。
（3）播种薄壳种子的某块地，出现了少数荚果厚壳的植株,收获时将其全部清除，只用该地块荚果薄壳的植株结的种子播种,在无种子混杂和基因突变的情况下，第二年田间是否还会出现荚果厚壳的植株？为什么？
答案：还会出现，因为留下的薄壳植株是显性性状，其基因型有BB和Bb，其中Bb会发生分离而产生bb种子。
2 遗传概念的判断
从2005年开始，高考生物学试题比较侧重考查了孟德尔定律中一些十分重要的遗传学概念。这主要包括：基因型和表现型、纯合子和杂合子、显性和隐性、常染色体遗传和伴X染色体遗传，以及细胞核遗传和细胞质遗传等。
2.1 纯合子与杂合子的鉴别
在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般常采用测交方法，鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物，则最好采用自交方法。此外还有花粉鉴定法[见2005年上海36（A）题]等。
例2 （2005年全国卷Ⅲ-31）已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。
（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为RrBb的植株。
（2）为获得上述植株，应采用基因型为RRbb和rrBB的两亲本进行杂交。
（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现可育（可育或不育），结实性为结实（结实或不结实），体细胞染色体数为24条。
（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株的花粉表现可育（可育或不育），结实性为结实（结实或不结实）。体细胞染色体数为 24条。
（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的自然加倍植株，因为自然加倍植株基因型纯合；花药壁植株基因型杂合。
（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。
2.2 性状显、隐关系的确定
例3（2005年全国卷Ⅰ-31） 已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中,3头有角，3头无角。
（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。
答案：不能确定。① 假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。② 假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。
（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论）
答案：从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。
2.3 常染色体遗传与伴X染色体遗传的判断
例4 （2005年全国卷 Ⅱ-31）已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
请回答：
（1）控制灰身与黑身的基因位于常染色体；控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体。
（2）亲代果蝇的表现型为雌蝇灰身直毛、雄蝇灰身直毛。
（3）亲代果蝇的基因型为BbXFXf、BbXFY。
（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合体与杂合体的比例为1:5。
（5）子代雄蝇中、灰身分叉毛的基因型为BBXfY、BbXfY；黑身直毛的基因型为bbXFY。
2. 4 细胞核遗传与细胞质遗传的鉴别
例5 (2006年江苏卷-42-B)有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。
（1）请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。
答案：
正交：P 红花♀ × 白花♂ 反交：P 白花♀ × 红花♂
↓ ↓
F1 F1
若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本无关，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。
（2）如果花色的遗传是细胞核遗传,请写出F2的表现型及其比例。
答案：3红：1白 或3白：1红
3 走向综合运用的遗传学试题
从2006年起，全国6套高考理综生物学试题对遗传推理题的命制，在注重考查考生的分析、综合和运用的能力上，有了进一步的增强。
例6 （2008年四川非延考区卷-31）已知某植物的胚乳非糯（H）对糯（h）为显性，植株抗病（R）对感病（r）为显性。某同学以纯合的非糯感病品种为母本，纯合的糯抗病品种为父本进行杂交实验，在母本植株上获得的F1种子都表现为非糯。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，长出许多F1植株，然后严格自交得到F2种子，以株为单位保存F2种子，发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现糯与非糯的分离，而只有一株F1植株（A）所结的F2种子全部表现为非糯,可见这株F1植株（A）控制非糯的基因是纯合的。请回答：
（1）从理论上说，在考虑两对性状的情况下，上述绝大多数F1正常自交得到的F2植株的基因型有9种，表现型有4种。
（2）据分析，导致A植株非糯基因纯合的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析F2植株的抗病性状，因此需要对F2植株进行处理，这种处理是接种相应的病原体。如果是由于母本自交，F2植株的表现型为全部感病（或非糯感病）,其基因型是HHrr；如果是由于父本控制糯的一对等位基因中有一个基因发生突变，F2植株表现型为抗病和感病（或非糯抗病和非糯感病），其基因型为HHRR、HHRr HHrr。
（3）如果该同学以纯合的糯抗病品种为母本，纯合的非糯感病品种为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为非糯，则这株植株非糯基因纯合的原因是基因突变，其最可能的基因型为HHRr。
4 关注遗传学中的某些“例外”现象
在近年高考试题中，遗传学中某些“例外”现象，如：“显（隐）性纯合致死” [如，2004年全国卷-Ⅱ30（1）]、“不完全显性遗传”、“基因互作”、“表型模拟”等等，也常常作为（或者可作为）能力考查的命题材料。
例7 （2008年广东卷-33）玉米植株的性别决定受两对基因（B—b，T—t）的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：
基因型
B和T同时存在
(B T )
T存在，B不存在
(bbT )
T不存在
(B tt或bbtt)
性别
雌雄同株异花
雄株
雌株
（1）基因型为bbTTt的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为BbTt，表现型为雌雄同株异花；F1自交，F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株的分离比为9：3：4 。
（2）基因型为bbTT的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代全为雄株。
（3）基因型为bbTt的雄株与基因型为bbtt 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1:1。
例8 果蝇作为遗传学研究中的重要实验材料，先后有美国遗传学家摩尔根（1933年）、穆勒（1946年）和刘易斯（1995年）分别获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答下面有关的问题：
（1）现有3管果蝇,每管中均有红眼和白眼（相关基因为W、w），且雌雄各半。管内雌雄果蝇交配横批的子代如下：A管中雌雄果蝇均为红眼；B管中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼；C管中雌雄果蝇均为一半红眼，一半白眼。请你根据上述结果作出判断：控制红眼和白眼的基因位于X染色体上；3支试管中亲代白眼果蝇的性别依次是雄、雌、雄；C管中亲代果蝇的基因型为XwY和XWXw。
（2）果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性。将纯合长翅品系的果蝇幼虫，在35℃温度下培养（正常培养温度为25℃），长成的果蝇表现型却为残翅，这种现象称为“表型模拟”。试问：这种模拟的表现型能否遗传？为什么？
答案：不能遗传 因为这种残翅性状仅仅是由环境条件的改变引起的，其遗传物质（基因）并没有发生改变。
（3）现有1只残翅雌果蝇，你如何通过实验判断它是属于纯合子aa，还是“表型模拟”？请设计鉴定方案。
答案：
方法步骤：让这只残翅雌果蝇与正常培养温度下发育的雄性残翅果蝇交配，并让其子代在正常培养温度下发育。
结果分析：若子代均为残翅果蝇，则这只残翅果蝇为纯合子aa；若子代中有长翅果蝇出现，则说明这只残翅果蝇为“表型模拟”。
（4）假设这只残翅果蝇是由于基因突变引起的，现有一定数量的长翅和残翅果蝇，请以最简捷的实验设计思路，确定该性状是否为伴性遗传，并对可能出现的结果进行分析。
答案：
方法步骤:选多只长翅雄蝇和该残翅果蝇杂交，在正常培养温度下培养、观察。
结果分析：若子代果蝇中，雌雄个体均出现长翅和残翅，则不是伴性遗传；若子代果蝇中，所有雌蝇均表现为长翅，雄蝇表现为残翅，则为伴性遗传。
从上面的试题讨论和分析中，我们可以看出：不论是哪一类的习题演练，在解题时都一定要做到：既注重“据题分析、熟悉考点、探求方法”，又要适当“借题发挥、‘节外生枝’”，重在迁移能力的自我培养，重在解题技巧的自我训练上。