高中生物遗传学试题的命题与解题技巧研究

深圳市罗湖外语学校杨领

摘要：在高中阶段的生物学习上，学生感觉最吃力的部分是生物遗传题的相关内容。于是生物遗传题的顺利作答需要学生对基础知识的非常熟悉，并掌握丰富的解题思路和解题经验。另外，生物遗传部分内容更是高中生物学科上最具有学科素养的重点内容，属于高考必考知识点。基于此，笔者结合自身一线教学经验整理出了一套完整的关于遗传题命题规律和解题技巧。

关键字：高中生物；遗传；命题规律；解题技巧

由于遗传题具有灵活多变且常常伴有较大计算量和思考难度的特点，从而遗传题成为了高中生物知识难点内容。另外，高中生物“遗传”板块内容起着检验学生对基础知识掌握情况、培养学生缜密理科思维及加强学生对学科知识进行运用分析的作用。由于遗传题的形式多变，若学生仅是用学到的零散的、支离破碎的知识进行解题，则经常会碰壁[1]，从而导致了学生在遗传题上均分很低的问题。于是，帮助学生形成完整的遗传题命题规律与解题技巧的体系，则对学生关于这部分内容的学习大有助益。下面笔者将从“基础问题考查”、“孟德尔遗传规律的延伸”、“其他因素对性状的影响”、“人类遗传病的计算”及“解题经验总结”5各方面对“高中生物遗传学试题的命题研究与解题技巧”进行构建。

1、基础问题考查

1.1显隐性判断

对于后代个体数量很多的个体（如植物）则可以用“从有到无为隐性”和“从无到有为隐性”的口诀来判断。比如“红花个体与白花个体杂交，子代全为红花。”这样的情况就是“从有到无”，因为亲本有“白花”性状，但是子代没有出现“白花”性状，所以在这一对相对性状中“白花”为隐性性状。另外，如果“红花个体自交，子代出现了白花个体。”这就是“无中生有”的情况，亲本没有出现“白花”性状，子代却出现的这个性状，所以“白花”为隐性性状。需要强调的是，对于后代个体数目较少的个体而言“从有到无为隐性”就不适用了，比如“患白化病男孩和正常女孩结婚，生出了一个患病孩子。”在这一情况里，亲代有“患白化病”和“不患白化病”两种性状，但子代却没有出现“不患白化病”的性状，是符合“从有到无”的情况，从而得出“不患白化病”是隐性性状的错误结论。于是对于后代很少的情况下就只能“从无到有为隐性”来判断了。

另外判断显隐性关系的方法还有以下方法，“自交出现性状分离，新出现的性状为隐性性状。”，“杂合子（一对基因而言）所体现出的性状为显性性状。”“9:3:3:1当中的9体现出来的性状为均显性性状”。

1.2基因所在位置的判断

具体来说，基因所在位置有“在常染色体上”、“只在X染色体特有片段上（简称：在X染色体上下同）”、“只在Y染色体特有片段上（简称在Y染色体上，下同。）”、及“在X、Y同源区段上”4种情况。在高中阶段最主要考察的是“在常染色体上”和“在X染色体”上这两种情况。

于是，在做题中我们通常要对某基因实在常染色体上还是X染色体上做出判断。经验就有以下两点判断。①“正反交结果是否一样”、②“显雄×隐雌来判断”。需要强调的是，“正反交结果是否一样”是适用于后代数量很多的情况下，若果正反交结果一样，则该基因位于常染色体上；如果正反交结果不一样则该基因位于X染色体上（但是要看题干是否属于“从性遗传”考查题，如“羊角”的长短等，因为从性遗传情况下，即便某基因位于常染色体上，性状与性别也体现出一定的相关性。）。另外，判断基因的位置最常用的一个杂交组合是“显雄×隐雌”的杂交组合。因为若是该基因位于X染色体上，后代会出现“雄性全为隐性，雌性全为显性”的情况。若是位于常染色体上，“显雄×隐雌”出现不了“雄性全为隐性，雌性全为显性”的情况。

1.3自交、杂交及自由交配问题下的子代计算

对于遗传题的计算，都可以分解为自交、杂交及自由交配（或叫随机交配）三类基础计算。对于自交及杂交情况比较简单用遗传图解法即可，对于自由交配问题则需注意用“哈代——温伯格定律”或配子棋盘法解题。“哈代—温伯格定律”是一种理想条件下基于基因频率来求子代基因型频率的解题方法。比如：某种群中AA个体只，Aa个体只，aa个体只，那么该种群随机交配，则子代AA:Aa:aa的比值为多少？

解法是先算出该种群的A和a的基因频率，A=3/8，a=5/8，（A+a）2=AA+2Aa+aa=9/64+

30/64+25/64，即AA:Aa:aa=9:30:25。

如果用配子棋盘法计算为，先算出亲代产生的雌配子中A、a的比例分别为多少，雄配子中A、a的比例分别为多少，然后再列表计算，过程如右：

1.4基因型的判断

遗传题计算是基于基因型的种类确定的情况下所进行的概率计算，于是笔者要求学生务必形成“看见表现型写出基因型的解题意识”，因为基因型的能否确定，如果存在多种基因型，那么每种基因型的概率的是否计算正确关系着子代性状比例等一系列的计算。以下是笔者从教以来对“基因型的确定”所积累的解题经验。①“3:1的亲本基因型为Aa。”②“看见9:3:3:1或“9:7”等变形时，“9”所体现的性状为双显性状，亲本的基因型是AaBb。”③Aa×Aa后代显性个体中AA占1/3，Aa占2/3（这是去除1份aa再换分母的结果）。④随机交配情况下的后代计算则用哈代——温伯格定律或配子棋盘法。如某群体中A基因频率为1/10，a基因频率为9/10，则后代基因型比例怎样？根据“哈代温—伯格定律”或“配子棋盘法”易算出后代AA.Aa、aa所占比例分别为1/、18/，81/；如果问后代显性个体中，Aa的比值占多少，则需要去掉81份aa后再计算Aa所占的比例，即为18/19。⑤基因型致死情况需算出所有后代后再去掉致死个体，再换分母。⑥配子致死情况下需先计算配子比例用配子棋盘法计算后代个基因型（或表现型）概率。⑤⑥两点笔者将在“其他因素影响性状——基因型致死、配子致死”的情况中细述。

2、孟德尔遗传规律的延伸

2.1不完全显性问题

所谓不完全显性，指的是A基因控制的性状为红色，a基因控制的性状白色，但Aa基因型个体所体现的性状为粉色的情况。即AA-红色，Aa-粉色，aa-白色的情况。例如：红色个体白色个体杂交所得的后代全为粉色个体；红色与与粉色个体杂交，后代红色：粉色=1:1；粉色个体自交，后代红色:粉色:白色=1:2:1。

2.2共显性问题问题

所谓“共显性问题”指的是若A控制黑色性状，a控制白色性状，则AA、Aa、aa三种基因型所体现出的性状分别为黑色、黑白相间、白色。例如黑色个体与白色个体杂交，后代全为黑白相间个体；黑色个体与黑白相间个体杂交，后代个体中黑色:黑白相间=1:1；黑白相间个体自交，后代个体中黑色:黑白相间:白色=1:2:1。

2.3重叠作用

所谓“重叠作用”指的是两对独立遗传的基因决定了同一性状，两对基因对性状的控制具有叠加效应。比如A可以起到增加体重的作用，B也可以促进体重的增加，AAbb和AABB所对应的体重是不一样的，后者比前者的体重更大。往往在高中有关叠加作用的题目当中，存在着这样的假设①一对等位基因之间，还存在累计效应，即AAbb个体比Aabb个体的体重大；②A基因与B基因所起到的促进作用是相同的，即AAbb和AaBb个体的体重相同。基于这样的情况，我们做出这样一个情景，若某植株基因型为AABB时对应果实重量为g，基因型为aabb时果实对应重量为20g。那么我们不难判断aabb-20g，Aabb-40g，aaBb-40g，AAbb-60g，AaBb-60g、aaBB-60g，AABb-80g，AaBB-80g，AABB-g的结论。在此情况下，若AaBb个体自交，则后代表现型为怎样？

解题思路如下：①确定各表现型下的基因型种类；②通过分解组合法计算个基因型对应下的发生概率；③将各性状下的基因型的后代的概率相加得出该性状下的后代比值；④在将个表现型与比值对应。如：20g性状下有aabb一种性状，即在AaBb×AaBb下得到aabb的概率是1/4×1/4=1/16；40g对应的基因型有Aabb、aaBb两种：后代为Aabb概率为1/2×1/4=1/8，后代为aaBb概率为1/4×1/2=1/8，即后代为40g的概率为1/4（即1/8+1/8=1/4）；同理后代为60g的基因型有AAbb、AaBb、aaBB三种，其在后代对应的概率为1/16、1/4、1/16，即60g对应的概率为1/16+1/4+1/16=3/8；80g性状下对应的基因型AABb、AaBB两种，各自在后代中的概率都是1/8，则80g性状的个体占全部个体的1/4（即1/8+1/8=1/4）；g性状对应下的基因型为AABB，其在后代比例为1/16。所以在AaBb×AaBb杂交下，后代表现型及比例为：20g:40g:60g:80g:g=1:4:6:4:1。

2.4“9:3:3:1”的变形

在解题时，经常会碰到“9:7”、“9:6:1”、“12:3:1”、“9:3:4”、“15:1”等关于“9:3:3:1”的变形形式。首先我们得注意这样一个前提“9:3:3:1”是在亲本基因型均为AaBb的情况下杂交所得的。“9:3:3:1”的含义为双显:单显1:单显2:双隐=9:3:3:1，即A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。

那么“9:7”为9:（3+3+1），即A_B_:（A_bb+aaB_+aabb）=9:7，也就是说双显性基因型为一种性状，其他基因型为另外一种形状。“9:6:1”为9:（3+3）:1，即A_B_:（A_bb+aaB_）:aabb=9:3:3:1，也就是说A_bb与aaB_表现出的是同一种性状。“12:3:1”为（9+3）:3:1，即A_B_和A_bb（或aaB_）表现出同样的性状。“9:3:4”为9:3:（3+1），即A_bb（或aaB_）和aabb表现出相同的性状。“15:1”为（9+3+3）:1，即A_B_、A_bb、aaB_三类基因型表现出的性状是相同的。

3、其他因素对性状的影响

3.1从性遗传

所谓从性遗传指的是控制某性状的基因位于常染色体上，但是该基因的表达情况受到性别影响（如性激素等因素），导致即便基因型相同的雌雄型个体也会出现表现型的差异。在解答这一类题目的时候的解题技巧是“遗传图解解题且后代雌雄性要分开写”。比如：羊的有角（A）对无角（a）为显性，但母羊只有在显性基因纯合时才表现出有角。例：无角公羊与有角母羊进行杂交的F1，F1个体随机交配得F2，试计算F2的表现型及比例。

3.2个体基因型致死问题

所谓个体基因型致死指的是在某生物中，某种基因型个体因发育缺陷或不能适应环境导致个体死亡的情况，有的在胚胎发育中死亡，有的在成年前死亡等，无论什么时候致死其根本问题是指该基因型个体无法产生配子遗传给下一代。高中遗传题中，最经常出现的显性纯合致死，这一类题的解题技巧是：“用遗传图解法或配子棋盘法算出所有后代后，再淘汰换分母。”比如：某生物基因型为AA个体在在胚胎发育中致死，已知某种群中Aa个体有只，aa个体有只，若该种群进行自由交配，则子代中Aa的基因型个体占子代的比值为多少？解法如下：

配子致死问题指的是某基因型的未成熟配子在发育成成熟的配子中出现死亡的多个。高中遗传题中，大多涉及的是某基因型的雄配子在发育过程中出现一定比例上死亡情况。解答这一类题的技巧是：“先更换雄配子的配子比例，再用配子棋盘法。”比如某植物存在A基因型的配子有40%不能正常发育，则Aa的植株自交，其子代基因型及比值是多少。我们知道如果正常情况下，Aa的雄性个体生成的配子中A:a=1:1，但是现在有40%的A雄配子不能正常发育（最简整数法假设正常情况下：产生A配子个，a配子个，40%A死亡，剩下60个A，而a还有个，则A:a=60:=3：5,即由Aa雄性个体产生的成熟配子中，A占3/8，a占5/8）。接着用配子棋盘法进行计算：

3.4环境对性状的影响

生物的性状会受到环境的影响，经常会碰见“A_的个体，在环境因素下会体现出aa的表现型，或者反过来。这一类题需把握住这样核心问题即“环境只是影响了它的性状，但并未改变其基因型”[2]进而可以用“自交、杂交或自由交配”的方法来计算相关问题。

4、人类遗传病的计算

4.1人类遗传病的类型判断

人类遗传病有“单基因遗传病”、“多基因遗传病”、“染色体异常遗传病”。在高中阶段，涉及的遗传病计算问题，绝大多数是“单基因遗传病”，而单基因遗传病中最常考查的遗传病又是常染色体遗传病和伴X染色体遗传病。于是人类遗传病的类型判断除了识记住常见人类遗传病，还要掌握一套关于人类遗传病的判断方法。笔者将其整理成以下口诀。“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性；双有生无为显性，显性遗传看男病，母女无病非伴性。”“无中生有为隐性”指双亲没病生出了患病孩子，则该遗传病为隐性遗传病；“隐性遗传看女病”指的是既然为隐性遗传病，则寻找到女性患病个体进行分析；“父子无病非伴性”指的是如果某患病的女性的父亲或者儿子只要一个出现不患该遗传病的情况，则该病不是伴X隐性遗传病（即为常染色体隐性遗传病）。“双有生无为显性”指双亲均患此病生出了没患此病孩子，则该遗传病为显性遗传病；“显性遗传看男病”指的是既然为显性遗传病，则寻找到男性患病个体进行分析；“母女无病非伴性”指的是如果某患病的男性的母亲或者女儿只要一个出现不患该遗传病的情况，则该病不是伴X显性遗传病（即为常染色体显性遗传病）。如果题目中不能通过口诀顺利判断出遗传病类型，则需要看题干是否出现了“某家族没有出现该病的发病史”等信息。

4.2人群中发病率的问题

若某地区人群中，某隐性遗传病的发病率为1%，则该病最有可能是常染色体遗传病，因为要是伴X隐性遗传病，男女个体间发病率是不一样的，不能一概而论地说人群中发病率，（如某地区人群中，红绿色盲在男性个体中发病率为7%其实指的是Xb出现的概率为7%，女性个体中发病率为0.49%。）。从“若某地区人群中，某隐性遗传病的发病率为1%”还可以提取到，该地区人群中a的基因频率为1/10，A基因频率为1/10，进而可以推算出该地区正常个体中Aa基因型占2/11等信息。

4.3两种遗传病的计算

关于两种遗传病的计算，最主要的方法是用分解组合法算出其患病的情况及概率。“分解”指的是拆解成一个遗传病，对其进行单独计算，当两种病的发病情况算出来之后，再用乘法对其进行组合。如现有遗传病甲（常染色体隐性遗传病，相关基因用A-a表示），遗传病乙（伴X隐性遗传病，相关基因用B-b表示）。AaXBY×aaXBXb的婚配类型中生出正常个体的概率是多少？

解法是：①分解：拆Aa×aa，和XBY×XBXb，则通过遗传图解易得：患甲病的概率是1/2，不患甲病的概率是1/2。患乙病的概率是1/4，不患乙病的概率是3/4。②组合：不患病=不患甲病×不患乙病=3/8。需要注意的是，“生出男孩患病”和“生出患病男孩”不是一回事，后者需要乘以是男孩性别的概率。患病情况包括只患甲病，只患乙病，既患甲病也患乙病三种情况。而患甲病则是包括了只患甲病、既患甲病也患乙病两种情况，所以计算的时候要小心计算，避免重复计算。

4.4“XY同源区段与染色体异常遗传病”

这两类遗传题的计算考察情况较少，但是也是高中阶段非常锻炼学生理科思维的题型。这两类题的解题技巧是画图法。画图包括遗传图解、和染色体形状图。通过这样直观的图形来推算遗传病的发病率等情况就变得比较简单了。

5、遗传题解题思路总结

如上所述，遗传题变化多端，但又是通过一个个小方面综合起来形成的大题，于是解题的时候需要找到突破点，再配以正确的解题思路，将遗传题解答出来将不再成为难事。以下是笔者解答遗传题的最常用解题步骤和技巧。①看见表现型写出基因型，②把题干转换成遗传图解或遗传系谱图，③两对及两对以上等位基因用好分解组合法，④从性遗传问题要分开写雌雄性，⑤淘汰记得换分母，⑥连续自交问题用括号法写出所有后代，⑦自由交配问题先算出基因频率再用哈代温伯格定律或配子棋盘法，⑧基因频率计算可以用整数法或纯合子加杂合子的一半，⑨记住特殊分离比，如子代表现型比例和为16则其上一代基因型为AaBb，⑩个体基因型致死先算出所有后代再淘汰换分母，配子致死先算出存活配子的比值，再用配子棋盘法；?显性累加效应分两步，先算全显和全隐个体的表现型，再利用效应差值推出某表现型的基因型。?和为16的变式分离比，先确定各表现型下的基因型；?和小于16的分离比为致死问题；?基因工程与遗传规律问题，将导入的外源基因当做显性基因来对待，并在同源染色体上标注出一个虚拟的隐性基因；?特殊信息看题干，边看边转换。?判断基因的位置优先选择“显雄和隐雌”，?XY同源区段与染色体异常遗传病用作图法，?对于复杂题干假设成立即为答案，越是难题越用基础方法。另外，许多遗传题需要逆向推理与正向推理相结合才更顺利对题目进行解答。最后，限于笔者水平，难免有疏漏之处，还请各位读者批评指正。

参考文献

[1]胡金平.高中生物课堂中遗传题的解题思路[J].教师通讯，.

[2]张闯.浅析高中生物遗传规律问题[J].课程教学，科教导刊，年1月.