一道高考遗传题的争议与反思

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摘 要: 近几年,随着新课改的实施和教学改革的推进,以及高考制度的完善,课改试题也在不断地变化.新课标地区近年关于遗传规律部分的考查,试题常是以生活和生产中的一些事实或现象为载体,考查学生规律掌握能力、信息获取能力及综合运用能力.

关 键 词 : 遗传; 反思; 运用

中图分类号: G634.91 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)(11-12)-0100-01

1.试题背景

2011年高考海南卷29题的第(5)小题引发了很大争议,现行的资料也有不同的答案,笔者所在学校的生物老师也有两个不同答案.

(2011海南第29题)下图为某家庭甲、乙两种遗传病的系谱图.甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传.已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因.

(5)Ⅳ-1的这两对基因均为杂合的概率是_________.

2.解法

不难分析出甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X隐性遗传病,由于争议只存在于控制甲病基因型的概率,所以这里只分析控制甲病的基因型.能分析出Ⅲ-3的基因型是AA的概率是1/3,是Aa的概率是2/3,Ⅲ-4的基因型为Aa.争议在后面的分析上,以下是存在争议的两种解法.

2.1 解法一

Ⅲ-3与Ⅲ-4产生Ⅳ-1的分析如下表

从以上的分析,可得出Ⅲ-3于Ⅲ-4所生子代中有AA:1/61/6等于1/3,Aa:1/61/3等于1/2,aa:1/6.由于已知Ⅵ-1表现正常,所以Ⅵ-1为Aa的概率为:Aa/(AA+Aa) 等于(1/2)/(1-1/6) 等于3/5.

2.2 解法二

因为Ⅲ-3的基因型是AA的概率为1/3,是Aa的概率是2/3,而Ⅲ-3 (1/3AA)×Ⅲ-4Aa不可能产生aa,这里产生的子代全为正常,所以直接可得出产生的正常中的杂合子Aa的概率为1/3×1/2等于1/6;只有在Ⅲ-3(2/3Aa)×Ⅲ-4 Aa这里才会产生aa,在这个杂交组合中,产生子代的情况应该为2/3(1/4AA、1/2Aa、1/4aa), 结合已知条件Ⅵ-1表现正常,所以在这里应该除去aa,那么后代就变成2/3(1/3AA、2/3Aa),所以杂合子Aa的概率就是:2/3×2/3等于4/9.综合以上Ⅲ-3基因型的两种情况,Ⅲ-3与Ⅲ-4产生的Ⅳ-1是杂合子Aa的概率为:1/64/9等于11/18.


2.3 解法上的争议

Ⅳ-1控制乙病的基因型为杂合子XBXb的概率为1/2这是没有任何问题的,结合以上两种解法,第(5)小题的最终答案就有了3/5×1/2等于3/10和11/18×1/2等于11/36这两个.我们学校用的资料《优化方案》和《5年高考3年模拟》给的答案都是11/36,刚开始,学校大部分生物老师做出的答案也是11/36.我在网上查看了生物老师们的争议和分析,并与本校生物老师进行了交流和讨论,最终认为解法一是正确的,思路清晰,也是一个常规的做法,所以3/10是正确答案.

3.解法二错误之处的分析

解法二认为Ⅲ-3(1/3AA)×Ⅲ-4Aa产生了1/6Aa,实质是认为在这1/3AA方面,产生的Ⅳ-1为正常中杂合子的概率是1/6,但是忽略了这1/3AA的整体“1”是1/3AA2/3Aa,而Ⅲ-3(1/3AA+2/3Aa)与Ⅲ-4Aa产生的后代并不全是正常.因此这里的1/6Aa并不是Ⅳ-1表现正常中的Aa的概率,而应是包含患病在内的Aa的概率,所以错误的根本是把整体“1”忽略了.

解法二在考虑Ⅲ-3(2/3)Aa×Ⅲ-4Aa时是这样分析所产生子代的,即2/3(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),把2/3看做一个整体,只在这个整体中会产生aa,而已知Ⅳ-1为正常,所以在这里直接除去aa,只考虑正常,因此子代的情况就变成了2/3(1/3AA、2/3Aa),于是Ⅲ-3 (2/3)Aa×Ⅲ-4Aa这个杂交组合产生Ⅳ-1为杂合子的概率就成了2/3×2/3.同样的还是忽略了2/3Aa的整体“1”是1/3AA2/3Aa,所以在这里除去aa时,并不能只在2/3中换算概率,而应是在整体“1”中.

另外,解法二的思维有些混乱,本来我们应该从Ⅲ-3与Ⅲ-4推Ⅳ-1,由因推果,但是解法二却在每一环节都结合Ⅳ-1正常,这样由果推果,所以其得出的答案错误.

4.转换成数学模型的分析

把这个问题转换成数学模型,那就是一个条件概率的问题.Ⅲ-3(1/3AA2/3Aa)×Ⅲ-4Aa产生Ⅳ-1就是一次实验,这个实验有两种可能,即正常与患病,事件A就是正常,事件B则为杂合子,那么我们就可以利用条件概率公式:P(B/A) 等于P(AB) /P(A).P(B/A)就是在事件A发生的条件下事件B发生的概率,P(AB)就是在这个试验中A事件与B事件同时发生的概率,P(A)就是这个实验中A事件发生的概率.由解法一中的图表可知,P(AB) 等于1/61/3等于1/2,P(A)等于1-1/6等于5/6,那么P(B/A) 等于(1/2)/(5/6) 等于3/5.

5.总结与反思

5.1 总结

我在这里将此题转换为数学中的条件概率问题,并不是要说明学生应该具备一定的数学知识才能做此生物题,只是想证明解法一的正确.我并不认同在生物考试中考查复杂的计算等数学知识,考查学生的数学完全可以在数学考试中进行.但此题只涉及到了基本的数学知识,即整体“1”的分析,主要考察的是分析遗传题时,思维是否严谨,能否运用正确的方法解题,所以此类题正是对学生能力的考验,可作为选拔优秀人才的区分度题.另外,此概率计算题,题干叙述清清楚楚,没有任何歧义,是不应该有两个不同答案的.

5.2 反思

类似的遗传题早已在2005年于K12生物论坛上引起过生物老师的争论,夏献平老师在《中学生物教学》的2005年第七期刊登过正确解法.但是2011年的海南卷上的这道题仍引起这么大的争议,我想作为老师,我们应该反思我们的生物教学工作.我们应该在教学中引导学生有清晰的思路,严谨的思维,更应该教会学生解答遗传题的常规方法.

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