遗传规律类推断题及实验设计题解题策略初探

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1 遗传规律类推断题及实验设计题解题策略初探
崂山二中 童云飞

2 分析 近五年山东高考遗传类试题分析 思考 对试题分析的总结及思考 策略 关于遗传类习题解题策略的个人想法

3 分值 题型 试题背 景 考查知识点 考查形式 实验设计 2010 18 简答第 果蝇实验 遗传规律 由亲代和子代表现型推测亲代基因型；推测基因的位置；设计遗传学实验证明隐性致死的类型。 探究 2011 4 18 选择第 简答第 小鼠杂交 荠菜实验 减数分裂过程 遗传规律； 推测染色体变异的发生的时期；两对等位基因控制一对相对性状；由亲代和子代表现型推测亲代和子代基因型及比例；设计杂交实验确定不同个体基因型。 设计实验确定不同种子的基因型。 2012 55 14 选择第 简答第 噬菌体实验 遗传病果蝇实验 DNA 遗传规律； 两对等位基因控制一种遗传病，根据遗传系谱图确定某个体基因型出现的概率；减数分裂中染色体数目变化，形成配子的种类，已知亲代表现型求子代表现型比例及某种表现型概率。 设计实验确定变异产生的是由环境、基因突变、染色体变异哪种情况引起。 2013 5 14 二倍体植物杂交实验 基因的表达、遗传规律； 已知遗传方式确定子代表现型概率；密码子如何引发突变及转录中 设计实验确定突变体的基因组成。 2014 5 14 DNA遗传规律、基因频率的计算； 由子代表现型及比例推测亲代基因型；已知子代基因型频率，求子代基因频率及亲代基因频率；设计实验确定突变体的来源。 设计实验确定突变的来源于基因突变还是染色体变异。

4 2010山东卷 26．100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题： （1）黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线（_____）表示相关染色体，用A．a和B．b分别表示体色和翅型的基因，用点（）表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_____和_____。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_____。 （2）卷刚毛弯翅果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_____和_____染色体上（如果在性染色体上，请确定出X或Y），判断前者的理由是______。控制刚毛和翅型的基因分别用D．d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_____和_____。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占得比例是______。 （3）假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎致死），无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。 实验步骤：①____________________； ②____________________； ③____________________。 结果预测：I如果________________，则X染色体上发生了完全致死突变； II如果_______________，则X染色体上发生了不完全致死突变； III如果_______________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。

5 2010山东卷遗传题分析 由亲代和子代表现型推测亲代基因型；推测基因的位置；设计遗传学实验证明隐性致死的类型。 果蝇实验 遗传规律 18
26． 年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题： （1）黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线（_____）表示相关染色体，用A．a和B．b分别表示体色和翅型的基因，用点（）表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_____和_____。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_____。 （2）卷刚毛弯翅果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雄果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_____和_____染色体上（如果在性染色体上，请确定出X或Y），判断前者的理由是______。控制刚毛和翅型的基因分别用D．d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_____和_____。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占得比例是______。 （3）假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎致死），无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。 实验步骤：①____________________；②____________________；③____________________。 结果预测：I如果________________，则X染色体上发生了完全致死突变； II如果_______________，则X染色体上发生了不完全致死突变； III如果_______________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。 分值 题型 试题背景 考查知识点 考查形式 实验设计 由亲代和子代表现型推测亲代基因型；推测基因的位置；设计遗传学实验证明隐性致死的类型。 简答第26题 果蝇实验 遗传规律 探究X染色体上是否存在隐形致死突变，要求完成实验过程及结论。 18

6 分值所占比例基本稳定，无论山东高考试改革前还是
总结归纳 1 分值所占比例基本稳定，无论山东高考试改革前还是 改革后，遗传类的简答题是必然要有的。 2 遗传类简答题的考查背景，2011年、2013年为植物类2010年、2012年、2014年均以果蝇实验作为背景 3 遗传方面重点考查DNA分子的结构、复制、基因表达，遗传规律及实质。其中简答题必然要考查遗传规律。 4 5

7 2010年未给出遗传方式，由亲代和子代表现型推测亲代基因型；推测基因的位置；
从简答题的考查形式上： 2010年未给出遗传方式，由亲代和子代表现型推测亲代基因型；推测基因的位置； 2011年未给出遗传方式，两对等位基因控制一对相对性状；由亲代和子代表现型推测亲代和子代基因型及比例； 2012年已知遗传方式，两对等位基因控制一种遗传病，根据遗传系谱图确定某个体基因型出现的概率；减数分裂中染色体数目变化，形成配子的种类，已知亲代表现型求子代表现型比例及某种表现型概率。 2013年已知遗传方式，确定子代表现型概率；已知亲代基因型确定某种子代出现概率，减数分裂过程出现变异个体的原因；确定突变体的基因组成。 2014年未给出遗传方式，由子代表现型及比例推测亲代基因型；已知子代基因型频率，求子代基因频率及亲代基因频率；设计实验确定突变体的来源。

8 分值所占比例基本稳定，无论山东高考试改革前还是
总结归纳 1 分值所占比例基本稳定，无论山东高考试改革前还是 改革后，简答题是必然要有的。 2 遗传类简答题的考查背景，2011年、2013年为植物类2010年、2012年、2014年均以果蝇实验作为背景 3 遗传方面重点考查DNA分子的结构、复制、基因表达，遗传规律及实质。其中简答题必然要考查遗传规律。 4 考查形式多样，但解题思路相似 5 5 实验设计在遗传方面考查，而且考查都是从设计遗传实验 确定变异的来源或突变体的基因组成的角度来出题

9 二、分析后的思考 遗传题特别是遗传规律类考题，是历年高考必考的范围，分值非常的稳定，而且难度系数大，得分低，相当一部分学生答此类题无从下手，耽误了宝贵的考场时间。能不能在平时训练中将遗传题的考查形式进行详细归纳，帮助学生通过做典型习题的方式解决问题呢？ 而且近十年里，山东高考卷考实验设计一定会有遗传规律类，从2008年到2014年山东卷的实验设计都只出现在遗传规律的简答题中。到底该怎么思考分析实验设计题呢？

10 2×6×4×4=192种出题方式 6种 具体的遗传方式（常显、常隐、伴X显、伴X隐、伴Y、XY同源区段）
如果把遗传规律类考题详细分类会发现，有多种分类方式： 4种 不同条件 （①已知亲代基因型求配子种类、概率、子代基因型和表现型的比例及某类型出现的概率； ②已知亲代表现型及子代表现型，求亲代基因型及子代某基因型或表现型的概率； ③已知子代表现型及比例，求亲代基因型，进而计算其他某基因型出现的概率等； ④已知子代某基因型个体出现的概率，求亲代基因型，进而计算其他某基因型出现的概率等） 4种 控制性状的基因数量 （一对等位基因控制一对相对性状、两对等位基因控制两对相对性状、两对等位基因控制一对相对性状、多对等位基因控制一对相对性状）， 6种 具体的遗传方式（常显、常隐、伴X显、伴X隐、伴Y、XY同源区段） 2种 （是否已知遗传方式） 2×6×4×4=192种出题方式 还不包括细胞质遗传考查、多对等位基因控制多对性状、某类型胚胎或配子致死等情况。所以无法细致将各类型题分类后逐一解决，那么对具有诸多考查形式的遗传规律类问题究竟该怎么处理呢？有无规律可循呢？

11 三、解题策略 如果能够将解题的重点明确，完全可以即准确而又快速的解决遗传规律类问题。虽然不能逐一分析多种考查类型，但是我们可以抓住解题重点环节，分步骤解决此类问题。 基本思路： 明确基因的位置和显隐性关系 明确几对等位基因控制几对相对性状 根据亲代子代中的条件解决问题

12 一)明确基因的位置和显隐性关系 确定遗传方式是解题的关键。确定遗传方式其实就是将基因型和表现型建立明确的对应关系，这是才能保证思路清晰的解决问题，避免解题过程中出现差错。 1、从题目中获取完整的信息是前提 2、应用题目信息，从特殊个体或家庭作为切入点

13 1、从题目中获取完整的信息是前提 文 字 文字加遗传系谱图 信息来源 文字加遗传图解 文字加图示

14 1、从题目中获取完整的信息是前提 文字 文字加遗传图解
例1：某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。 文字 例2：（2014广东卷）图16是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A、a，B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病，Ⅱ7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下，请回答下列问题： 文字加遗传图解

15 1、从题目中获取完整的信息是前提 文字加遗传图解
例3：（2011年山东）荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别是A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验（如图）。 例4：（2014四川）选取三只不同颜色的纯合小鼠（甲—灰鼠，乙—白鼠，丙—黑鼠）进行杂交，结果如下： 亲本组合 F1 F2 实验一 甲×乙 全为灰鼠 9灰鼠：3黑鼠：4白鼠 实验二 乙×丙 全为黑鼠 3黑鼠：1白鼠 文字加遗传图解

16 1、从题目中获取完整的信息是前提 文字加图示
例如5: 小鼠的皮毛颜色由常染色体的两对基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成关系如下图： 基因I 基因II 白色前体物质 有色物质1 有色物质2 文字加图示

17 1、从题目中获取完整的信息是前提 信息一 遗传系谱图形式 信息二 遗传图解形式 信息三 文字形式 父母均无病，有一个患病女儿

18 文 字 文字加图示 1、从题目中获取完整的信息是前提 文字加遗传系谱图 文字加遗传图解 相同信息的不同呈现形式 信息来源
文 字 文字加遗传系谱图 信息来源 文字加遗传图解 文字加图示 遗传方式、亲代子代表现型、 亲代子代基因型，是否存在某类型配子或胚胎致死，是否发生了变异，是否有特殊个体。

19 2、应用题目信息，从特殊个体或家庭作为切入点
首先判定显隐性关系 具有亲代具有同种性状，子代性状具有另一种性状的个体，则亲代性状为显性性状，而子代性状则为隐性性状 a 无中生有为隐性 有中生无为显性 b 不同表现型杂交，后代只有一种表现型 对于已知条件中找不到典型亲子代表现型特征，我们无法直接判断显隐性关系的情况，只能利用题目中的限制条件来确定显隐性关系。如群体中某性状个体的数目多少、是否有已经确定杂合子的个体等。 c

20 2、应用题目信息，从特殊个体或家庭作为切入点
其次需要判定基因的位置 a 伴Y遗传的很容易区分，存在着“父传子，子传孙”，“雌性无此性状”的特点 区分基因位于常染色体还是伴x遗传是解题一个关键，最直接的条件是给出后代表现型与性别有明显关联。 b 需要找特殊亲代和子代个体 例（2010 山东）卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。 c 例 显性遗传看男病（图甲） 对于无法判断显隐性关系的特殊情况，在这一步就要分别假设显性与隐性。然后在假设显性与隐性的条件下也要进行排除伴X遗传的步骤 d 隐性遗传看女病（图乙）

21 易混提示 我们不能仅从以下这些因素就确定系谱图中的患者的遗传方式：         第一，该病在代代之间呈连续性，就断定该病为显性遗传病。         第二，患者无性别差异，就断定该病是常染色体上的基因控制的遗传病。         第三，患者有明显的性别差异，如患者男性明显多于女性，就判断为伴X隐性遗传病；也不能因为系谱图中女性患者明显多于男性，就断言为伴X染色体显性遗。

22 二) 再明确题目有几对等位基因控制几对相对性状
已知几对等位基因控制几对相对性状 根据性状分离比 有特殊情况例如： 白色：蓝色：紫色=4:3:9， 这需要根据具体题意来确定 近几年的山东高考题都是作为已知条件直接给出。如没有明确的给出由几对等位基因来控制性状，则需要关注后代性状分离比来推测 近几年的山东高考题都是作为已知条件直接给出。如没有明确的给出由几对等位基因来控制性状，则需要关注后代性状分离比来推测 如F1自交后代出现9：3：3：1 、1：1：1：1，或者其变式15：1或9：7等性状分离比，则推测其为很可能是两对等位基因来控制，控制两对相对性状。 例（2014山东卷）28.果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因（B，b）控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。

23 也就将所有亲代、子代的表现型转变成基因型 应用遗传规律来推断某个体出现的概率，才能进一步按照题目完成实验设计。
明确了显隐性关系和基因的位置 明确了几对等位基因控制几对相对性状 解遗传题最关键的一步 基因型和表现型一一对应起来 也就将所有亲代、子代的表现型转变成基因型 应用遗传规律来推断某个体出现的概率，才能进一步按照题目完成实验设计。

24 三）根据亲代或子代的条件解决最后的问题 几种常见的条件及设问方式
②已知亲代表现型及子代表现型，求亲代基因型及子代某基因型或表现型的概率； ①已知亲代基因型求配子种类、概率、子代基因型和表现型的比例及某类型出现的概率 ③已知子代表现型及比例，求亲代基因型，进而计算其他某基因型出现的概率等； ④已知子代某基因型个体出现的概率，求亲代基因型，进而计算其他某基因型出现的概率等 应用自由组合定律解决问题时，几乎都是一样的思路“先分离、再组合”，根据不同亲代得到不同子代的具体比例来完成，需注重审题如已知表现型用“1/3”与未知表现型“2/4”类型、“色盲男孩”与“男孩色盲”的区别，若存在致死配子则对概率有何影响等细节问题。 Page  24

25 3、要求确定变异的原因如环境因素、基因突变、染色体变异 4、要求确定变异原因中包含隐性配子致死或胚胎致死。
四）实验设计 1、要求确定显性、隐性关系 2、要求确定基因位置 3、要求确定变异的原因如环境因素、基因突变、染色体变异 4、要求确定变异原因中包含隐性配子致死或胚胎致死。 无论是哪种情况都是对“假说-演绎法”的直接应用。此类遗传设计就是建立假设演绎法模型：先明确实验目的，根据几种存在的其情况，设定为不同的假说，由此推演出必然的、可观察的待检验陈述，如果这些陈述被证明是正确的，就得出相应的结论。

26 四）实验设计 明确实验目的： 1 2 判定亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变还是染色体片段缺失 根据几种存在的其情况，设定为不同的假说:
例如： （2014山东卷）28. 果蝇的灰体（E）对黑檀体（e）为显性； （4）灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE，Ee和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。（注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同）实验步骤： ①用该黑檀体果蝇与基因型为_______________的果蝇杂交，获得F1 ； ②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。 结果预测：I．如果F2表现型及比例为___________，则为基因突变； II．如果F2表现型及比例为____________，则为染色体片段缺失。 1 明确实验目的： 判定亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变还是染色体片段缺失 2 根据几种存在的其情况，设定为不同的假说: 如果是发生了基因突变则此黑檀体果蝇的基因型为ee，如果是染色体片段缺失，黑檀体果蝇的基因型为e。

27 4、如果这些陈述实被证明是正确的，就得出被确证的结论：
四）实验设计 3、推演出必然的、可观察的待检验陈述： 如果选用EE基因型果蝇杂交关系如下图 4 3 4、如果这些陈述实被证明是正确的，就得出被确证的结论： 选择用EE杂交： I．如果F2表现型及比例为灰体∶黑檀体=3∶1，则为基因突变； II．如果F2表现型及比例为灰体∶黑檀体=4∶1，则为染色体片段缺失。 如果选用Ee基因型果蝇杂交关系如下图 选用Ee杂交,则I．如果F2表现型及比例为灰体∶黑檀体=7∶9，则为基因突变； II．如果F2表现型及比例为灰体∶黑檀体=7∶8，则为染色体片段缺失。

28 完成遗传规律类实验设计题的思路是很清晰的。
四）实验设计 完成遗传规律类实验设计题的思路是很清晰的。 难点：能否选择合适的材料或亲本是关键，而选择的依据就是先预先判断，保证不同结论可用不同的结果区分。 注意事项：根据题意认真思考，谨慎答题。常用注重正交和反交实验的判断基因的位置，或者根据需要出现的结果，找到适当的亲本杂交如选择雌性隐性个体和雄性显性个体为亲本。熟悉减数分裂的过程，理解孟德尔遗传规律的实质，才可能准确解决由于染色体变异、胚胎致死等一系列的遗传设计。

29 基本环节 解答遗传规律类实验设计、推断题的基本环节： 看清要求和条件，获取所需信息。 在草稿纸上写简要图解，预期实验结果 文字表达清晰、
将基因型和表现型一一对应。根据要求推进行推断，设计实验或完成题目中需补充的环节 仔细审题 仔细审题 初步判断 基本环节 在草稿纸上写简要图解，预期实验结果 规范答题 假说演绎 文字表达清晰、 注意形式 比较判断 得出合理的结论