由一道高考试题谈基因等位性的检测.doc

由一道高考试题谈基因等位性的检测 摘要以xx年高考全国卷理综第31题为研究对象，分析了造成试题难度过高的原因，讨论正确的解题思路，总结出基因等位性的检测方法，并对试题中存在的信息不足缺陷提出修改意见。/关键词生物高考基因基因的等位性g633.91b1xx年高考全国卷（乙卷）理综第31题1.1题目与答案一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用a、b、c、d、e、f、g、h表示，则紫花品系的基因型为；上述5个白花品系之一的基因型可能为（写出其中一种基因型即可）。（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_。预期的实验结果及结论：_。标准答案：（1）aabbddeeffgghh（答案符合即可）aabbddeeffgghh（答案符合即可）（2）用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，观察子代花色在5个杂交组合中，如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；在5个杂交组合中，如果4个杂交组合的子代为紫花，1个杂交组合的子代为白花，说明该白花植株属于这五个白花品系之一1.2主要解题思路本题的难点主要集中在根据题干给出的信息，对由多对等位基因控制的一对相对性状进行遗传分析，找出确定新的隐性基因突变的方法。基本的解题策略是：仔细阅读题目找出题干中的关键信息根据遗传学基本定律进行逻辑推理和综合分析规范地书写答案。第（1）小题：由于紫花品系的基因型为aabbddeeffgghh，5个白花品系的基因型不同，每个品系与紫花品系都只有一对等位基因存在差异，因此，第（1）题第2空最简单的填写方法就是将8对字母（代表等位基因）的中任意1对小写，剩余7对大写。第（2）小题：要确定新发现的1株纯合白花植株是属于上述5个白花品系之一，还是一个新等位基因突变造成的，妨先假定5个白花品系的基因型分别aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh。如果新发现了纯合白花植株是一个新等位基因突变造成的（如aabbddeeffgghh），那么，该白花植株基因型与已有的5个白花品系都有两对等位基因存在差异。用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，则每个杂交组合中，子代全部为紫花；如果新发现的白花植株属于已有的5个白花品系中的一个（如aabbddeeffgghh），那么白花植株的基因型就与上述5个白花品系中的一个相同，而与其余4个白花品系都存在一对等位基因的差异。用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，则在5个杂交组合中，1个杂交组合的子代为白花，其余4个杂交组合的子代为紫花。1.3学生失分原因分析本题总分12分，抽样统计难度为0.130，平均得分不足2分，可以称得上是课标高考以来最难的一道生物试题。造成学生答题失分的主要原因有：（1）解答题目要求的能力较高，是对考试大纲规定的理解能力、获取信息能力、实验与探究能力以及综合运用能力的全方位考查。（2）花色由8对基因控制，等位基因多，不少学生做题时认为遇到了难题，从而引发出畏难心理情绪。（3）从逻辑推理的角度看，由题目所给的全部信息，并不能确定出紫花品系的基因型为aabbddeeffgghh，换言之，题目并没有给出推出紫花品系基因型为aabbddeeffgghh的充分信息。由于试题信息不完整，在第一个留空就让大部分考生“卡壳”，后面的问题即使不难，也会在学生解题的犹豫不决中使难度值大大下降。（4）本题的第（2）小题，是个基因等位性检测问题，解答题目所用的知识主要集中在基因的分离定律和自由组合定律上，但由于题目新颖，学生从未见过此种题型，难度值也就自然下降。在上述4个方面中，最后两个原因对学生答题失分更为重要。如果题目给足解题信息，考生考前重视解题方法的训练和总结，笔者有理由相信，多数考生在此题上的得分会有很大的提高。2关于试题存在的问题的讨论2.1试题信息不完整高考试题命制的一类常见问题获取信息能力是生物高考考核目标的一项重要能力要求。高考试题要求全面考查新课标要求的“知识”、“能力”、“情感态度与价值观”，要求试题信息要完整、充分、合理，包括显性信息与隐性信息。如果所给信息残缺不全或含糊不清，必然会导致考生对试题的考查意图出现错误的判断。2.2试题命制提供完整信息的策略如何做到试题信息完整、充分、合理，可以从以下几个步骤着手：根据题目答案逆推出逻辑推导过程所需的充分条件。剖析已经命制出的试题中所包含的合理有效的信息。依据试题答案所需的条件和试题所提供的条件信息的差异，补充必要的其他信息。如本题中可以在题干中补充“8对基因中任意一对隐性纯合都会使花色表现为白色”这一信息。2.3对原试题的修正原试题所给信息的不完整已经构成了试题的一大“硬伤”，也是造成试题难度过高的主要原因，必定对试题的区分度和效度产生负面影响。此外，试题还存在第（2）小题括号中解释信息重复等问题。可以通过以修正使试题更加完善：某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）受8对等位基因（a和a，b和b，c和c，d和d，e和e，f和f，g和g，h和h）控制，8对基因中任意一对隐性纯合都会使花色表现为白色。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出5个基因型不同的白花品系，这5个白花品系与紫花品系都只有一对等位基因存在差异。回答下列问题：（1）紫花品系的基因型为_；上述5个白花品系之一的基因型可能为_（写出其中一种基因型即可）。（2）某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株。该白花植株自交，后代均表现为白花。假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_。预期的实验结果及结论：_。3等位基因与基因等位性的检测3.1等位基因与复等位基因等位基因是指在同源染色体上占居同一基因座、但以不同状态影响同一单位性状的两个或两个以上的基因。如基因a和基因a互为等位基因，而a和a或a和a，它们虽分别处于一对同源染色体的相等位置上，但仍是同一种基因，称作一对基因aa或一对基因aa。等位基因由基因突变产生，没有突变，就没有等位基因，也就没有相对性状。在同一个基因座上由突变产生的在状态上不同的系列等位基因，称为复等位基因。例如基因a可突变成a1、a2、a3an，其中的任一个等位基因可以由a突变而来，也可以由该系列中任一个等位基因突变产生。但在二倍体的同一品种（系）、同一个体中，仅有复等位系列中的两个成员，如a1a1、a1a2、a2a3、a1a2等。3.2基因的等位性及其检测基因的等位性则是指基因间的等位关系，可定义为两个或两个以上状态的基因共处于同源染色体上同一基因座的现象。通过一个简单的测验就能鉴别某个新的隐性突变属于哪个基因的等位基因。鉴定的过程是通过杂交将新的隐性突变与已知基因的隐性突变结合在一起。如果杂交后代显示突变的表现型，那么新突变与测试突变涉及的基因是同一基因的等位基因。如果后代显示野生型表现型，那么新突变与测试突变涉及的基因就不是同一基因的等位基因（表1）。例如：在野生型果蝇中，眼色都是暗红的。现有两个突变品系朱砂眼和猩红眼，眼色均为亮红色。我们想知道朱砂眼和猩红眼的突变基因是否存在等位基因关系，用两种突变的纯合子品系相互杂交以产生杂交后代，结果杂交后代的复眼是暗红色的，所以朱砂眼和猩红眼突变基因不是同一基因的等位基因，而是两个不同的基因。当检测第三个突变朱砂眼-2与朱砂眼和猩红眼突变的等位性时，发现朱砂眼与朱砂眼-2品系杂交组合的后代是突变表型（亮红眼色），而朱砂眼-2和猩红眼突变杂交的后代则是野生型的表型（暗红眼色）。这些结果说明朱砂眼和朱砂眼-2的突变基因是一个眼色决定基因的等位基因，而猩红眼突变则不是该基因的等位基因。 摘要以xx年高考全国卷理综第31题为研究对象，分析了造成试题难度过高的原因，讨论正确的解题思路，总结出基因等位性的检测方法，并对试题中存在的信息不足缺陷提出修改意见。/关键词生物高考基因基因的等位性g633.91b1xx年高考全国卷（乙卷）理综第31题1.1题目与答案一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用a、b、c、d、e、f、g、h表示，则紫花品系的基因型为；上述5个白花品系之一的基因型可能为（写出其中一种基因型即可）。（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_。预期的实验结果及结论：_。标准答案：（1）aabbddeeffgghh（答案符合即可）aabbddeeffgghh（答案符合即可）（2）用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，观察子代花色在5个杂交组合中，如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；在5个杂交组合中，如果4个杂交组合的子代为紫花，1个杂交组合的子代为白花，说明该白花植株属于这五个白花品系之一1.2主要解题思路本题的难点主要集中在根据题干给出的信息，对由多对等位基因控制的一对相对性状进行遗传分析，找出确定新的隐性基因突变的方法。基本的解题策略是：仔细阅读题目找出题干中的关键信息根据遗传学基本定律进行逻辑推理和综合分析规范地书写答案。第（1）小题：由于紫花品系的基因型为aabbddeeffgghh，5个白花品系的基因型不同，每个品系与紫花品系都只有一对等位基因存在差异，因此，第（1）题第2空最简单的填写方法就是将8对字母（代表等位基因）的中任意1对小写，剩余7对大写。第（2）小题：要确定新发现的1株纯合白花植株是属于上述5个白花品系之一，还是一个新等位基因突变造成的，妨先假定5个白花品系的基因型分别aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh、aabbddeeffgghh。如果新发现了纯合白花植株是一个新等位基因突变造成的（如aabbddeeffgghh），那么，该白花植株基因型与已有的5个白花品系都有两对等位基因存在差异。用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，则每个杂交组合中，子代全部为紫花；如果新发现的白花植株属于已有的5个白花品系中的一个（如aabbddeeffgghh），那么白花植株的基因型就与上述5个白花品系中的一个相同，而与其余4个白花品系都存在一对等位基因的差异。用该白花植株的后代分别与五个白花品系杂交，则在5个杂交组合中，1个杂交组合的子代为白花，其余4个杂交组合的子代为紫花。1.3学生失分原因分析本题总分12分，抽样统计难度为0.130，平均得分不足2分，可以称得上是课标高考以来最难的一道生物试题。造成学生答题失分的主要原因有：（1）解答题目要求的能力较高，是对考试大纲规定的理解能力、获取信息能力、实验与探究能力以及综合运用能力的全方位考查。（2）花色由8对基因控制，等位基因多，不少学生做题时认为遇到了难题，从而引发出畏难心理情绪。（3）从逻辑推理的角度看，由题目所给的全部信息，并不能确定出紫花品系的基因型为aabbddeeffgghh，换言之，题目并没有给出推出紫花品系基因型为aabbddeeffgghh的充分信息。由于试题信息不完整，在第一个留空就让大部分考生“卡壳”，后面的问题即使不难，也会在学生解题的犹豫不决中使难度值大大下降。（4）本题的第（2）小题，是个基因等位性检测问题，解答题目所用的知识主要集中在基因的分离定律和自由组合定律上，但由于题目新颖，学生从未见过此种题型，难度值也就自然下降。在上述4个方面中，最后两个原因对学生答题失分更为重要。如果题目给足解题信息，考生考前重视解题方法的训练和总结，笔者有理由相信，多数考生在此题上的得分会有很大的提高。2关于试题存在的问题的讨论2.1试题信息不完整高考试题命制的一类常见问题获取信息能力是生物高考考核目标的一项重要能力要求。高考试题要求全面考查新课标要求的“知识”、“能力”、“情感态度与价值观”，要求试题信息要完整、充分、合理，包括显性信息与隐性信息。如果所给信息残缺不全或含糊不清，必然会导致考生对试题的考查意图出现错误的判断。2.2试题命制提供完整信息的策略如何做到试题信息完整、充分、合理，可以从以下几个步骤着手：根据题目答案逆推出逻辑推导过程所需的充分条件。剖析已经命制出的试题中所包含的合理有效的信息。依据试题答案所需的条件和试题所提供的条件信息的差异，补充必要的其他信息。如本题中可以在题干中补充“8对基因中任意一对隐性纯合都会使花色表现为白色”这一信息。2.3对原试题的修正原试题所给信息的不完整已经构成了试题的一大“硬伤”，也是造成试题难度过高的主要原因，必定对试题的区分度和效度产生负面影响。此外，试题还存在第（2）小题括号中解释信息重复等问题。可以通过以修正使试题更加完善：某种植物花的紫色（显性）和白色（隐性）受8对等位基因（a和a，b和b，c和c，d和d，e和e，f和f，g和g，h和h）控制，8对基因中任意一对隐性纯合都会使花色表现为白色。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出5个基因型不同的白花品系，这5个白花品系与紫花品系都只有一对等位基因存在差异。回答下列问题：（1）紫花品系的基因型为_；上述5个白花品系之一的基因型可能为_（写出其中一种基因型即可）。（2）某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株。该白花植株自交，后代均表现为白花。假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_。预期的实验结果及结论：_。3等位基因与基因等位性的检测3.1等位基因与复等位基因等位基因是指在同源染色体上占居同一基因座、但以不同状态影响同一单位性状的两个或两个以上的基因。如基因a和基因a互为等位基因，而a和a或a和a，它们虽分别处于一对同源染色体的相等位置上，但仍是同一种基因，称作一对基因aa或一对基因aa。等位基因由基因突变产生，没有突变，就没有等位基因，也就没有相对性状。在同一个基因座上由突变产生的在状态上不同的系列等位基因，称为复等位基因。例如基因a可突变成a1、a2