遗传实验设计题由于能很好地考查学生能力,所以历来受命题者青睐,但是许多学生面对此类题往往一做就错,笔者认为一方面是此类题型难度较大,另一方面则是很多学生在进行解答时审题不够仔细,很多题看似相同,其实迥异,真可谓“差之毫厘,失之千里”。笔者就曾发现有两道遗传实验设计题极其相似,只有一字之差,但是两道题的难度,以及它们的解答却有很大的不同。
第一题、3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇,还有—支试管内装有白眼果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案,鉴别上述3支试管内果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
第二题、3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇,还有一支试管内装有白眼雄果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案,鉴别上述3支试管内红眼果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
题目比较:
第一题为98年上海高考题,第二题为改编题,两道题的差别就在于一个字的不同(用红字标明),而区别就在?第一题中装有白眼果蝇的试管中既有白眼雄果蝇也有白眼雌果蝇,而第二题的试管中只有白眼雄果蝇。差别看似细微,意义却很大不同。
题目解答:
第一题:这道题为98年上海高考题,高考给出的答案是:
先根据第二性征鉴别四支试管内果蝇的性别,若为红眼雄性果蝇,则该试管内果蝇基因型为XBY,再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配,若后代中出现性状分离,则该管中果蝇的基因型为XBXb;若后代中不出现性状分离,则该管中果蝇的基因型为XBXB。
随着这道高考题的各种资料和考试中的流传,它的答案也按高考答案流传了下来,但是我们可以发现高考答案其实是在默认已经知道果蝇的红眼和白眼这对相对性状属于伴X染色体遗传的前提条件下给出的,即是无需学生通过设计实验判断出果蝇红眼和白眼这一对相对性状的遗传特点。笔者以为这可能是命题者根据当地的教材认为这是众所皆知的,无需通过实验来判断,所以在题目中也没有把它作为已知条件给出,而这一点正好让这一道题备受争议,因为在高考这样规范重大的考试中,这可能会让思维缜密的优秀学生吃亏。
所以后来有不少老师认为这个题的解答应该是这样的:
1.分析
题目中没有告诉果蝇红眼和白眼的遗传特点,所以应该从不同的方面来进行讨论,当然必须通过杂交实验设计预测出子代的表现型及其比例有差别才能区分。那么如何合理分类讨论,突破口又在哪呢?
我们可以发现此题中有一个隐含条件,那就是红眼雌果蝇有两种基因型,这就说明在红眼和白眼这一对相对性状中,红眼为显性,那么一支试管中所装的白眼果蝇应为纯合子,而这正好可以作为进行区分的绝佳材料。但是突破口应当使用白色雌果蝇还是雄果蝇呢?如果在草稿子上做遗传图解,我们很快就可发现应该用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇来杂交来作为突破口最为理想,因为这样就能从伴X染色体遗传,常染色体遗传这两个方面进行讨论。我们可用以下分析简图表示:
2.答案
①由于红眼雌果蝇有两种基因型,那么在相对性状中红眼为显性,白眼为隐性。
②根据果蝇的第二性征鉴别出4支试管中果蝇的性别。
③选择白眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交,若子代性状遗传和性别相关联,那么其遗传方式属于伴X染色体遗传,且试管中所装红眼雄果蝇基因型为XBY,否则为常染色体遗传。
④Ⅰ、若为伴X染色体遗传,选择白眼雄果蝇和其中一试管中红眼雌果蝇进行杂交,如果子代果蝇全为红眼,则此试管雌果蝇基因型为XBXB,另支试管中所装红眼雌果蝇基因型为XBXb,如果子代果蝇一半为红眼,一半为白眼,则此试管中果蝇为XBXb,另支试管中所装红眼雌果蝇基因型为XBXB。
Ⅱ、若为常染色体遗传,选择白眼雄果蝇和其中一试管中红眼雌果蝇进行杂交,如果子代果蝇全为红眼,则此试管雌果蝇基因型为BB,另支试管中所装红眼雌果蝇基因型为Bb,如果子代果蝇一半为红眼,一半为白眼,则此试管中雌果蝇为Bb,另支试管中所装雌果蝇基因型为BB;还需鉴别雄果蝇的基因型,可以选择白眼雌果蝇和试管中红眼雄果蝇杂交,如果子代果蝇全为红眼,则试管中雄果蝇基因型为BB,如果子代果蝇一半为红眼,一半为白眼,则试管中雄果蝇为Bb。
第二题:为改编题。
1.分析
本题仍可通过红眼雌果蝇有两种基因型,判断在红眼和白眼这一对相对性状中,红眼为显性,但此时不能以白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交作为突破口,判定是伴X染色体遗传还是常染色体遗传了,因为装白眼果蝇的试管中只有雄果蝇没有雌果蝇,所以只有另辟蹊径了。
我们可以改用红眼雄果蝇分别和两种不同基因型的红眼雌果蝇进行杂交进行突破,因为如果是伴X染色体遗传,红眼雄果蝇基因型为XBY,其中必有一试管中红眼雌果蝇基因型为XBXb,两者杂交时子代果蝇的遗传可以表现出与性别相关联,而如果是常染色体遗传时,无论红眼雄果蝇与哪支试管中的红眼雌果蝇杂交,子代果蝇的遗传都与性别相关联。可用分析简图表示(附在最后)
2.答案
①因为红眼雌果蝇有两种基因型,那么在相对性状中红眼应为显性。
②根据果蝇的第二性征鉴别出4支试管中果蝇的性别。
③将红眼雄果蝇分别与两支试管中不同基因型的红眼雌果蝇杂交。
Ⅰ、若与其中一支试管中红眼雌果蝇杂交后,出现子代雌果蝇全为红色,子代雄果蝇中红眼:白眼=1:1,表现出遗传与性别相关联,则该性状遗传属于伴X染色体遗传,那么这支试管中红眼雌果蝇的基因型为XBXb,而另一支试管中红眼雌果蝇为XBXB。而所用红眼雄果蝇基因型为XBY。
Ⅱ、若无论与哪支试管红眼雌果蝇杂交,子代果蝇都是红眼。则红眼雄果蝇基因型为BB,再将两支试管中两种不同基因型的红眼雌果蝇分别与白眼雄果蝇杂交,如果子代果蝇中有白眼的,那么试管中红眼雌果蝇的基因型为Bb;如果子代果蝇全为红眼,那么试管中红眼雌果蝇的基因型为BB。
Ⅲ、若与其中一支试管中红眼雌果蝇杂交后,如果出现子代果蝇红眼:白眼=3:1,且遗传与性别不相关联,则红眼雌果蝇基因为Bb;如果子代果蝇全为红眼,则红眼雌果蝇基因型为BB,而所用红眼雄果蝇基因型为Bb。
从这两道题中我们可以发现,对于学生来说,要想应对好遗传实验设计题,那么一定要做到“三心”,即是“细心、耐心、信心”,用缜密的思维,进行演绎推理,同时还要借助简图理顺思路,这样就能形成良好的解题习惯,那么自己的能力水平也会不断地提高。
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