跳动的“单位1”—来自一道高考题的启示

王军喜

一、考点分析

孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了两大遗传定律：基因分离定律和自由组合定律。遗传定律是历年高考的必考题型，占据分值较大。以2018年全国卷为例，I卷和II卷都在第32题以填空题的形式考察孟德尔遗传定律，分值均为12分，全国III卷在第31题考察，分值为10分。北京卷生物科目总分80分，遗传类试题占17分，天津卷以2道选择题的形式考察，分值为12分所以，做好遗传类试题，减少失分，对提高高考成绩至关重要。在遗传定律的复习备考中，概率计算是历届学生面临的一大难点，失分比例大。而概率计算中，“单位1”的变化对学生而言，较为抽象，难以理解。本文以一道高考真题为例，分析“单位1”的变化对概率的影响，以期为广大高三学子答疑解惑，并切盼广大同仁批评指正，共同进步。

二、真题再现

2017年江苏卷第32题。（9分）

人类某遗传病受一对基因（T、t）控制。3个复等位基因IA、IB、i控制ABO血型，位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi，B血型的基因型有IBIB、IBi，AB血型的基因型为IAIB，O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如下图，Ⅱ-3和Ⅱ-5均为AB血型，Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。请回答下列问题：

（1）该遗传病的遗传方式为___________。Ⅱ-2 基因型为Tt 的概率为。

（2）Ⅰ-5个体有_____________种可能的血型。Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为_____________。

（3）如果Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配，则后代为O血型、AB血型的概率分別为_________、_____________。

（4）若Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个正常女孩，可推测女孩为B 血型的概率为_______。若该女孩真为B 血型，则携带致病基因的概率为_____________。

三、试题解析

本题以人类血型和某种遗传病为载体，综合考察孟德尔的两大遗传定律。

（1）由Ⅱ-5、Ⅱ-6和Ⅲ-3的性状可知，“无中女病为常隐”，所以该病为常染色体隐形遗传病。Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Tt，两者后代的“单位1”位4，而Ⅱ-2和Ⅱ-3表现正常，“单位1”应由4转变为3，基因型为1/3TT、2/3Tt。

（2）Ⅱ-5血型为AB型，则基因型为IAIB，Ⅰ-5至少含有IA和IB基因之一，故血型为A型（、IAi）、B型（IBIB、IBi）、AB型（IAIB）三种。因为Ⅰ-3患病（tt），故Ⅱ-4表现正常的基因型为Tt，Ⅱ-3和Ⅱ-4杂交过程如下：

由于家系图显示，Ⅲ-1表现正常，故需要变换“单位1”，即在Ⅲ-1的基因型中去除tt，“单位1”由6变为5，所以Ⅲ-1的基因型为2/5TT或3/5Tt，Ⅱ-3为AB血型，Ⅱ-4为O血型，所以两者杂交的过程为：

所以两者子代为A血型的概率为1/2，Ⅲ-1为Tt且表现A 血型的概率为3/5*1/2=3/10。

（3）本小题较为简单。同（2）中相同，Ⅲ-2的血型基因型与Ⅲ-1相同，两者关于血型的遗传过程如下：

由图可知，后代中O型血概率=1/2*1/2*1/4*4=1/4，AB型血概率=1/2*1/2*1/4*2=1/8，A型血和B型血的概率均为1/2*1/2*1/4*2+1/2*1/2*3/4=5/16。

（4）本题对“单位1”应用比较巧妙。题干先告诉考生两人生育一正常女孩，但随后问到血型的概率问题，最后一问问到患病问题，但先提高该女孩真的为B型血的信息虽然与患病问题没有联系，但对考生具有迷惑作用，容易使考生的注意力发生转移，考生容易忽略题干先提到的该女孩是“正常女孩”的信息。根据（3）解析，Ⅲ-1和Ⅲ-2生育B型血的孩子的概率为5/16。由于Ⅲ-3患病，故Ⅱ-5和Ⅱ-5基因型均为Tt，可知Ⅲ-2的基因型为1/3TT或2/3Tt，两者的遗传过程如下：

利用“配子法”解答：

有表格可知，两者后代的“单位1”位30，但题干已说明该女孩正常，故其基因型不可能是tt，排除基因型tt后，“单位1”由30转变为27，所以该女孩为携带者的概率为6/27+7/27=13/27。

四、回味悠长

本题在设计上，为考生设置了较多的“陷阱”和迷惑信息，容易造成计算错误而失分。关于“单位1”的转换，共涉及3次，因此在平时备考复习中，对于遗传类的概率计算问题，考生应注意培养自己关注“单位1”的思维，也可以称之为“整体思维”，而该“整体”随着问题的变化也在发生变化。在遗传类试题中，“单位1”的变换经常出现，如杂交或自由交配后代中淘汰某种类型的个体，导致“整体”发生变化，相关概率也会发生变化。如考生不能很好的跳出陷阱，把握关键信息，就不能从容应对。如切如磋，如琢如磨，两大遗传定律相关的概率和比例的计算是必考内容。弄清楚生物学计算题的考查方式，以有效的试题作为练习、优化学生解题思路是达到复习目标的重要保障。高考试题形式千变万化，只要我们把握关键方法，一定能势如破竹，从容应对。

参考文献：

[1]敖宝英 张燕波. 配子法中产生重复计算的解决策略[J]. 生物学教学， 2018， 43（7）： 53-54.

[2]宋立伟. 回顾生物科学史，突破遗传规律教学难点[J]. 生物学教学， 2018， 43（6）： 75-76.

[3]房 杰. 哈迪—温伯格定律的应用举例[J]. 生物学教学， 2018， 43（6）： 46-48.

[4]杨 维. 利用贝叶斯定理分析遗传病的发病率[J]. 生物学教学， 2018， 43（5）： 54-55.

[5]邱国强. 数学知识在解决遗传学问题中的应用[J]. 生物学教学， 2018， 43（3）： 78-79.

[6]姜海瑞， 袁从容. 例谈高中遗传学试题涉及的“致死现象”[J]. 生物学教学， 2014， 39（6）： 58-60.

[J]夏天. 数学原理在高中遗传学教学中的应用[J]. 生物学教学， 2016， 41（12）： 55-56.