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      一道遺傳學(xué)綜合性試題的解讀

      2017-04-08 13:32施茵茵
      廣東教育·高中 2017年1期
      關(guān)鍵詞:攜帶者疫區(qū)瘧疾

      施茵茵

      以2016年高考江蘇卷第30題為例,對遺傳學(xué)綜合性試題的考點(diǎn)進(jìn)行解讀,通過對典型錯(cuò)誤的分析和試題改編探索高效解題方法。

      一、例題

      (2016年高考江蘇卷第30題)鐮刀型細(xì)胞貧血癥(SCD)是一種單基因遺傳疾病,下圖為20世紀(jì)中葉非洲地區(qū)HbS基因與瘧疾的分布圖,基因型為HbSHbS的患者幾乎都死于兒童期。請回答下列問題:

      (1)SCD患者血紅蛋白的2條β肽鏈上第6位氨基酸由谷氨酸變?yōu)槔i氨酸,而2條α肽鏈正常。HbS基因攜帶者(HbAHbS)一對等位基因都能表達(dá),那么其體內(nèi)一個(gè)血紅蛋白分子中最多有 條異常肽鏈,最少有 條異常肽鏈。

      (2)由圖可知,非洲中部HbS基因和瘧疾的分布基本吻合。與基因型為HbAHbA的個(gè)體相比,HbAHbS個(gè)體對瘧疾病原體抵抗力較強(qiáng),因此瘧疾疫區(qū)比非疫區(qū)的 基因頻率高。在疫區(qū)使用青蒿素治療瘧疾患者后,人群中基因型為

      的個(gè)體比例上升。

      (3)在瘧疾疫區(qū),基因型為HbAHbS個(gè)體比HbAHbA和HbSHbS個(gè)體死亡率都低,體現(xiàn)了遺傳學(xué)上的 現(xiàn)象。

      (4)為了調(diào)查SCD發(fā)病率及其遺傳方式,調(diào)查方法可分別選擇為_____(填序號)。

      ①在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查

      ②在患者家系中調(diào)查

      ③在瘧疾疫區(qū)人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查

      ④對同卵和異卵雙胞胎進(jìn)行分析對比

      (5)若一對夫婦中男性來自HbS基因頻率為1%~5%的地區(qū),其父母都是攜帶者;女性來自HbS基因頻率為10%~20%的地區(qū),她的妹妹是患者。請預(yù)測這對夫婦生下患病男孩的概率為______。

      參考答案:(7分,每空1分)(1)20 (2)HbS HbAHbA (3)雜種優(yōu)勢 (4)①②(5)

      二、試題解讀

      (一)考點(diǎn)分析

      該題考點(diǎn)覆蓋了必修2的大部分章節(jié),絕大多數(shù)屬于Ⅱ類要求,“人類遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防”屬于Ⅰ類要求(見表1)。題目背景新穎,以遺傳病鐮刀型細(xì)胞貧血癥(下文將簡稱為SCD)與傳染病瘧疾在地理上的重合度為材料考查了學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)行信息收集和加工的能力。以青蒿素治療瘧疾為背景來考查學(xué)生的知識遷移能力,增強(qiáng)民族自豪感。

      (二)學(xué)情分析及對策

      結(jié)合對題目解析和測試情況,分析如下:

      整道題滿分7分,平均分3.40分,得分率0.49。

      1. 第(1)小題得分率0.45,以基因突變?yōu)楸尘皝砜疾榛虮磉_(dá)。教材就是以SCD為實(shí)例來導(dǎo)入基因突變的,這一小題是課本內(nèi)容的延伸。

      本題考查獲取信息能力和理解能力。根據(jù)題意,血紅蛋白由兩條α鏈與兩條β鏈組成。既然HbS基因攜帶者(HbAHbS)的正常基因HbA與致病基因HbS都能表達(dá),那么其體內(nèi)同時(shí)存在正常的血紅蛋白和異常的血紅蛋白,因此一個(gè)血紅蛋白分子中最多有2條異常肽鏈,最少有0條異常肽鏈。典型錯(cuò)誤(圖1、2)反映出部分學(xué)生沒有讀懂題目中“一對等位基因都能表達(dá)”的條件,未建立“HbS編碼異常的血紅蛋白,HbA編碼正常的血紅蛋白”的關(guān)系。

      2. 第(2)小題得分率0.60,考查自然選擇決定種群基因頻率的改變方向這一內(nèi)容。這一小題是對課本習(xí)題(圖3)進(jìn)行了改編,考查信息加工和知識運(yùn)用能力。

      根據(jù)題目敘述,HbAHbS個(gè)體(攜帶者)對瘧疾病原體抵抗力較強(qiáng),在選擇作用下,患有瘧疾的個(gè)體大多攜帶HbS基因。在疫區(qū)使用青蒿素治療瘧疾患者后,HbAHbA個(gè)體存活率升高。

      對于第一空的作答,部分學(xué)生因?yàn)閼T性思維認(rèn)為HbA對HbS為顯性,沒有利用題圖中HbS基因和瘧疾的分布吻合度高這個(gè)條件。第二空的典型錯(cuò)誤是填寫為HbAHbS,忽視了青蒿素治療瘧疾患者使得HbAHbA變成更加適應(yīng)環(huán)境。

      3. 第(3)小題得分率0.50,考查雜種優(yōu)勢概念。題中HbAHbA和HbSHbS均為純合子,HbAHbS為雜合子,雜合子的個(gè)體死亡率低于純合子就是遺傳學(xué)上的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象。

      本題考查概念理解。學(xué)生的典型錯(cuò)誤是回答“自然選擇”或其他,反映出對雜種優(yōu)勢概念記憶不清。

      4. 第(4)小題得分率0.50,要求學(xué)生初步學(xué)會調(diào)查和統(tǒng)計(jì)單基因遺傳病的方法。部分學(xué)生研究方法和基本概念不熟悉、理解不透徹,導(dǎo)致多選或錯(cuò)選,若在瘧疾疫區(qū)中調(diào)查發(fā)病率會導(dǎo)致結(jié)果偏高;同卵和異卵雙胞胎為同代個(gè)體,無法分析得出遺傳方式。

      5. 第(5)小題得分率0.30,考查遺傳概率的計(jì)算。題目中存在隱藏條件和干擾條件,是體現(xiàn)區(qū)分度的一道題。表面上看需要用基因頻率來計(jì)算,實(shí)際上是對遺傳規(guī)律的簡單考查。一部分學(xué)生在看到基因頻率時(shí)就產(chǎn)生了畏難情緒,沒有冷靜地全面審題,遺漏了關(guān)鍵條件,最終耗費(fèi)時(shí)間,依然解不出或錯(cuò)解。平時(shí)應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生審題時(shí)劃出關(guān)鍵信息點(diǎn)。

      由題已知男性的父母都是攜帶者,則其為雜合子的概率為;女性的妹妹是患者,則結(jié)合題干條件,SCD患者死于兒童期,即患者不會婚配產(chǎn)生后代,其父母必然都是攜帶者,其為雜合子的概率為。因此這對夫婦生下患病男孩的概率為×××=,注意考慮性別。

      (三)試題拓展及變化

      從以上遺傳學(xué)綜合性試題的考情和學(xué)情分析,第(5)小題得分率最低,兩項(xiàng)基因頻率數(shù)據(jù)是干擾條件,在解題時(shí)并不需要。但如果題中出現(xiàn)的基因頻率或基因型頻率是必要條件,就在獲取信息、邏輯推理之外,還要求學(xué)生具備較高的綜合運(yùn)用能力了。以下是改編自第(5)小題的變式訓(xùn)練:

      (題干其余條件與原題相同)若一對夫婦中男性的父母都是攜帶者,女性所在的地區(qū)有4%的人是SCD患者,32%的人是攜帶者,請預(yù)測這對夫婦生下患SCD男孩的概率為________。

      參考答案:

      試題解析:

      前面已經(jīng)分析得出男性為攜帶者的概率為。而女性所在地區(qū)4%的人是SCD患者(HbSHbS),32%的人是攜帶者(HbAHbS),則HbAHbA的基因型頻率是1-4%-32%=64%;又根據(jù)題干條件可知患者成年前會死亡,所以這位女性不可能是患者,于是得出她是攜帶者HbAHbS的概率為32%÷(32%+64%)=,綜上,這對夫婦生下患SCD男孩的概率是×××=。

      本變式訓(xùn)練得分率0.10。準(zhǔn)確獲取題干一開始就提到的“患者死于兒童期”的關(guān)鍵條件、并正確推理出夫婦中的女性是攜帶者的概率難度相對較大,對學(xué)生能力的體現(xiàn)比較突出,實(shí)現(xiàn)了考試的選拔功能。

      (四)收獲與反思

      1. 命題的趨勢和方向預(yù)測。

      (1)把握時(shí)代熱點(diǎn),注重知識遷移。 以青蒿素治療瘧疾作為考題背景展現(xiàn)了命題的時(shí)代性和新穎性,命題素材蘊(yùn)含著生物進(jìn)化的原理,靈活地對知識遷移能力進(jìn)行了考查。

      (2)立足基礎(chǔ)內(nèi)容,突出主干知識。例如本題對基因表達(dá)、遺傳規(guī)律等重點(diǎn)內(nèi)容的考查,不出“偏、難、怪”題。

      (3)考查知識全面,深化概念理解。本題跨章節(jié)綜合,體現(xiàn)命題全面性。弱化事實(shí)性知識的記憶考查,注重考查學(xué)生對所學(xué)概念的掌握、理解、運(yùn)用。

      (4)體現(xiàn)理科性質(zhì),強(qiáng)調(diào)學(xué)科能力。高考生物命題明確要求必須體現(xiàn)理科課程性質(zhì),,弱化純粹數(shù)學(xué)計(jì)算,而注重學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

      2. 解題收獲與反思。

      本題解讀對教學(xué)有以下三方面指導(dǎo):

      (1)以考試大綱和考試說明為依據(jù),回歸課本,重視概念教學(xué)。多舉例、多比較,幫助學(xué)生理解,同時(shí)通過概念圖、知識網(wǎng)絡(luò),鍛煉學(xué)生的歸納能力。

      (2)教學(xué)過程中要強(qiáng)調(diào)生物學(xué)科的理科特質(zhì),有意識地訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男畔@取和因果推理。

      (3)高考生物命題經(jīng)常會用課本資料作素材來延伸、加工。教學(xué)時(shí)適時(shí)補(bǔ)充內(nèi)容,有利于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行知識遷移,避免了試題材料一旦稍微靈活變動(dòng),學(xué)生就讀不懂題的情況。

      責(zé)任編輯 李平安

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