毛桂鋒

（山東省泰安第一中學(xué)）

【2013山東卷理科綜合生物試題：第I卷，選擇題，第6題】

用基因型為Aa 的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體，根據(jù)各代Aa 基因型頻率繪制曲線如圖，下列分析錯(cuò)誤的是：【答案】C

A.曲線Ⅱ的F3中Aa 基因型頻率為0.4

B.曲線Ⅲ的F2中Aa 基因型頻率為0.4

C.曲線Ⅳ的Fn 中純合體的比例比上一代增加（1/2）n+1

D.曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A 和a 的基因頻率始終相等

此題是選擇題的壓軸題，考查遺傳定律的應(yīng)用，涉及基因頻率和基因型頻率的計(jì)算，跳躍性強(qiáng)，思考的空間很大，會(huì)用掉考生較多的時(shí)間，對(duì)考生獲取信息能力、圖文轉(zhuǎn)換能力、綜合分析問題的能力要求較高，不愧為最后一道生物選擇題的分量。但仔細(xì)分析來看，該題依然是考查了最基本的知識(shí)點(diǎn)，信息量大成為最大的障礙。掌握這一類題目的解題技巧，可以節(jié)約時(shí)間。下面就本題解題方法總結(jié)如下：

一、明確概念

自交——指基因型相同的個(gè)體之間的交配。

隨機(jī)交配——指各種基因型的個(gè)體自由交配，個(gè)體之間交配機(jī)會(huì)均等。

二、辨識(shí)圖分析圖

識(shí)坐標(biāo)——理解坐標(biāo)圖中縱、橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系。本題橫坐標(biāo)為交配代數(shù)，縱坐標(biāo)為Aa 基因型頻率，表示的是子代Aa 基因型頻率隨著交配代數(shù)的增加而出現(xiàn)的變化情況。

明關(guān)鍵點(diǎn)——明確曲線中的關(guān)鍵點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)）所表示的生物學(xué)意義。本題涉及四種交配模式：“連續(xù)自交”“隨機(jī)交配”“連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體”“隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體”。根據(jù)題意四條曲線的起點(diǎn)值均為1。

分析走勢(shì)線——觀察并分析曲線的走向、變化趨勢(shì)，理清各段曲線的變化趨勢(shì)及其含義。

三、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，分析計(jì)算

1.連續(xù)自交Aa 基因型頻率計(jì)算

由圖1：AA 概率等于aa 概率，在Fn 中Aa 基因型頻率為（1/2）n，純合子（AA、aa）自交，子代均為純合子（AA、aa），則Fn 中Aa 基因型頻率為（1/2）n。

圖1

圖2

2.連續(xù)自交淘汰隱性個(gè)體Aa 基因型頻率計(jì)算

由圖2：連續(xù)自交并淘汰隱性個(gè)體Fn 代中Aa 基因型頻率=Aa/（AA+Aa）=2/（2n+1）。

3.隨機(jī)交配Aa 基因型頻率計(jì)算

如果一個(gè)種群符合下列條件：①種群是極大的；②種群個(gè)體間交配是隨機(jī)的；③沒有突變產(chǎn)生；④種群之間不存在個(gè)體的遷移或基因交流；⑤沒有自然選擇。那么，這個(gè)種群的基因頻率（包括基因型頻率）就可以一代代保持平衡，這就是哈代—溫伯格定律。公式可以表示為（p+q）2=p2+2pq+q2。其中p 為顯性基因頻率，q 為隱性基因頻率。

因此，根據(jù)哈代—溫伯格定律可知，F(xiàn)n中A 基因頻率為1/2，a基因頻率為1/2。Fn 中AA 概率為1/4；Aa 概率為1/2；aa 概率為1/4。

4.隨機(jī)交配淘汰隱性個(gè)體Aa 基因型頻率計(jì)算

P：根據(jù)親本基因型Aa，A 的基因頻率p 為1/2，a 的基因頻率q 為1/2。

F1：AA 基因型頻率為p2=1/4，Aa 基因型頻率為2pq=2×1/2×1/2=2/4，淘汰aa 個(gè)體，統(tǒng)計(jì)F1基因頻率A 為2/3，a 為1/3。

F2：AA 基因型頻率為p2=4/9，Aa 基因型頻率為2pq=2×2/3×1/3=4/9，淘汰aa 個(gè)體，統(tǒng)計(jì)F2基因頻率A 為3/4，a 為1/4。

F3：AA 基因型頻率為p2=9/16，Aa 基因型頻率為2pq=2×3/4×1/4=6/16，淘汰aa 個(gè)體，則F3中Aa 基因型頻率=（6/16）/［（9/16）+（6/16）］=2/5。

四、解題分析各選項(xiàng)

A.曲線Ⅱ的F3中Aa 基因型頻率為0.4

解析：Aa 基因型頻率為2/(n+2)=2/(3+2)=0.4

B.曲線Ⅲ的F2中Aa 基因型頻率為0.4

解析：Aa 基因型頻率為2/（2n+1）=2/（22+1）=0.4

C.曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加（1/2）n+1

解析：曲線Ⅳ:

Fn中純合體比例=1-Aa 基因型頻率=［1－（1/2）n］，

Fn-1中純合體比例=［1－（1/2）n-1］；

Fn中純合體的比例比上一代增加了［1－（1/2）n］－［1－（1/2）n-1］=（1/2）n

D.曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A 和a 的基因頻率始終相等

五、教學(xué)啟示

縱觀近幾年來高考試題中出現(xiàn)的圖表題，有的來源于教材，有的是在總結(jié)規(guī)律過程中形成的圖表，這就要求我們既要重視教材中圖表的理解，又要有所拓展。在高中生物教材中許多知識(shí)都可以量化，涉及一些計(jì)算，解題方式的數(shù)學(xué)化越來越明顯。因此，教學(xué)中要設(shè)立計(jì)算專題，將“生命基礎(chǔ)的有關(guān)計(jì)算”“生物代謝的相關(guān)計(jì)算，生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的相關(guān)計(jì)算”“生物的遺傳、變異、進(jìn)化相關(guān)計(jì)算”等知識(shí)整合起來，理順這些知識(shí)中的數(shù)量關(guān)系，并且注重規(guī)律的總結(jié)，這不僅有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問題的綜合能力。