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蒋世禄的生物课堂内外

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对2011年四川高考31题II的详解及点评  

2012-10-31 16:59:32|  分类: 生物试题赏、评、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2011年四川高考31II详解及点评

安徽省临泉第二中学  蒋世禄

 1 题目

小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:III表示染色体,A为矮杆基因,B为抗矮黄病基因,E为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。 

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 1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的                变异。该现象如在自然条件下发生,可为               提供原材料。

2)甲和乙杂交所得到的F1自交,所有染色体正常联会,则基因Aa可随              的分开而分离。F1自交所得F2中有                 种基因型,其中仅表现抗矮黄病的基因型有             种。

3)甲与丙杂交所得到的F1自交,减数分裂中II因差异较大不能正常配对,而其它染色体正常配对,可观察到          个四分体;该减数分裂正常完成,可产生        种基因型的配子,配子中最多含有           条染色体。

4)让(2)中F1与(3)中F1杂交,若各种配子的形成机会和可育性相等,产生的种子均发育正常,则后代植株同时表现三种性状的几率为            

参考答案

1)结构    生物进化   2)同源染色体   9   2  320    4    22  43/16 

题目解读

2.1 小麦是异缘六倍体

普通小麦是由一粒小麦、小斯卑达山羊草和方穗山羊草三种植物杂交而成。形成过程分成两步第一步一粒小麦(2n=14)和小斯卑达山羊草(2n=14)发生属间杂交产生了14个染色体的杂种由于这些染色体七个来自一粒小麦七个来自小斯卑达山羊草差异很远减数分裂时无法配对所以杂种高度不育。由于偶然机会染色体经历加倍(2n=28)于是恢复了可这就是四倍体野生二粒小麦的起源。第二步由四倍体野生二粒小麦(2n=28)和方穗山羊草(2n=14)杂交并经染色体加倍形成了具42个染色体的六倍体是普通小麦。所以普通小麦有六个染色体组,42条染色体来自三个物种,所以是异缘六倍体,染色体组可以写成AABBDD。这42条染色体分别来自三个物种,各14条(7对),编7个号:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ(图中只画出了Ⅰ号和Ⅱ号的染色体),每一号都有六条(三对)染色体。A图中,Ⅰ号和Ⅱ号各只画出了四条,实际上还有两条(一对)没有标出。异缘六倍体的小麦的染色体组成可以用右图表示。

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2.2 普通小麦与偃麦草杂交

偃麦草染色体数目为2n=42)与异缘六倍体小麦进行杂交产生的后代的染色体应该是7+7+7+21=42经多代选育可以得到乙和丙。

题目解析

1)乙细胞中,普通小麦的Ⅱ号染色体上,B基因所在的打阴影部分的染色体片段来自于偃麦草,偃麦草与普通小麦属于两个不同的物种,没有同源染色体,所以乙在培育的过程中发生了染色体片段由偃麦草的染色体转移到了它的非同源染色体即普通小麦的Ⅱ号染色体上,这属于染色体结构变异,同理,丙系在培育的过程中也发生了染色体结构变异。依据现代生物进化理论,染色体变异能为生物进化提供原材料。

2)从普通小麦的来源可知,图中Ⅰ号和Ⅱ号的四对染色体在形成配子时是自由组合的,所以可以直接将甲乙丙当作二倍体来处理。只不过甲的Ⅱ号染色体的下面一对染色体没有B的等位基因,为了书写方便,我们可以假设该位置有它的等位基因b(也可以直接用0表示)。所以甲和乙杂交所得到的F1的基因型为AaBb,下面可以直接用自由组合定律处理。

3同理F1的基因型为AaEe,题目中说的减数分裂中II因差异较大不能正常配对,实际上是Ⅰ号的E基因所在的染色体和没有E基因的染色体差别较大不能配对,下面一对正常配对。一共21对,只有一对不能正常配对,所以四分体时期可以看到20个四分体。该减数分裂正常完成,当Ee分到一边时配子中最多含有22条染色体。可产生四种不同的配子,分别是:AaEeaAEe

4)实际上,如果明白了图中Ⅰ号和Ⅱ号的四对染色体在形成配子时是自由组合的,那么问题就好解决了。(2)中F1与(3)中F1的基因型分别是AaBbeeAabbEe。所以他们杂交后代植株同时表现ABE三种性状的概率为3/4×1/2×1/2=3/16

学生解题时出现的问题

通过调查发现,学生普遍存在的问题有以下几点:染色体III的含义搞不明白,误将IⅡ号那两对染色体看成一对了。另外,题目语言叙述不好理解也是造成错误的原因,比如,①仅表现抗矮黄病的基因型有种,这个不易理解;②减数分裂中I甲与I乙因差异较大不能正常配对,到底是哪对不能正常配对弄不明白;③该减数分裂正常完成,不好理解,误认为正常配对后的正常分裂;④同时表现三种性状的几率很难把握。

点评

本题以小麦杂交育种为背景,应用“染色体结构变异”的条件,考查了染色体行为与基因传递关系,即分离定律和自由组合定律与减数分裂之间的内在联系。体现了《考试大纲》中“把握所学知识要点和知识之间内在联系的”的命题要求,有利于引导教师教学过程中,将不同章节的相关知识融会贯通,从而实现由知识目标到能力目标的自然过渡。

但是,就这个题目来讲,对于小麦的背景知识,学生是不知道的,没有背景的题目,大家一头雾水,所以即使学生直接将图中的小麦当成二倍体处理做对了,但是不知道为什么对的。即使学生能蒙对,也不知道是怎么对的,这样的题目我觉得意义不大。

参考文献:

[1] 梁祖霞.“普通小麦”起源之谜.生物学教学, 2006312):71

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