基于“生命觀念”的高考生物遺傳題分析及教學啟示

禤向民

[摘要]分析2019年全國卷Ⅲ的遺傳題命題特點，總結(jié)學生答錯原因，挖掘試題考查的“生命觀念”要素，旨在提高教師對學生生命觀念培養(yǎng)的重視度，針對性地提出對應的學習、復習策略。

[關鍵詞]生命觀念;遺傳題;分析;教學啟示

[中圖分類號]

G633.91

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（ 2020） 23-0080-02

2017年至2019年全國卷Ⅲ的生物遺傳題均以一定的情境呈現(xiàn)，注重推理與判斷，考查學生的實驗與探究能力，重在培養(yǎng)學生“科學思維”和“科學探究”這兩方面的核心素養(yǎng)。但是，無論是哪種類型的高考題，考查的知識點肯定落腳于教材，而遺傳題更是對基礎知識的深度考查，是建構(gòu)遺傳概念、形成生命觀念的重要形式。本文對2019年全國卷Ⅲ中的遺傳題命題特點及學生的解題情況進行分析，旨在提高教師對學生生命觀念培養(yǎng)的重視度。

一、高考原題

2019年全國卷Ⅲ第32題（9分）：玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因控制?；卮鹣铝袉栴}。

（1）在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子通常表現(xiàn)的性狀是____。

（2）現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分離定律，寫出兩種驗證思路及預期結(jié)果。

題目原型來自人教版高中生物必修2教材第14頁的“知識遷移”題，以玉米為材料，考查顯隱性的判斷。題目的信息設計既源于教材又高于教材，題（1）考查對顯性、隱性性狀的判斷，題（2）考查對孟德爾一對相對性狀的雜交實驗過程的理解和應用，體現(xiàn)高考評價體系中的“四翼”要求，難度大，不僅考查了學生對核心概念的理解，還考查了學生的實驗設計能力，答案唯一性和開放性并存，對學生綜合能力的要求更高。

二、錯因分析

該題的得分率低主要在于題（2）失分嚴重，經(jīng)研究分析，學生答錯的原因主要有以下4種：

1.默認純合子或雜合子

題干中提供的材料為自然狀態(tài)下獲得的飽滿玉米子粒和凹陷玉米子粒兩種，可能為純合子或雜合子，而一些學生選擇的材料中卻出現(xiàn)了指代明確的現(xiàn)象。如取能穩(wěn)定遺傳的飽滿玉米子粒和凹陷玉米子粒雜交;選擇這兩種玉米雜交后，F(xiàn)1出現(xiàn)1：1性狀分離比或全為子粒飽滿的玉米。

2.默認顯、隱性

由題干信息并不能推知飽滿玉米子粒、凹陷玉米子粒的顯、隱性。而學生的作答中卻出現(xiàn)：兩種玉米雜交后所得的F1再與子粒凹陷的玉米測交;子粒飽滿的玉米自交后F1出現(xiàn)子粒飽滿玉米：子粒凹陷玉米=3：1。此類回答均不符合題目要求。

3.交配方式應用混亂，表述不清

按題干要求，兩種玉米雜交或自交是最佳的交配方式。部分學生在作答時出現(xiàn)了“自由交配”“自由傳粉”“兩兩結(jié)合”“混合種植”“分隔種植”“兩種花粉混合”“兩親本雜交獲得F1后與親本回交”……作答方案中不出現(xiàn)“自交”“雜交”關鍵詞。

4.實驗思路.及預期結(jié)果表述不完整

題干中要求“寫出兩種驗證思路及預期結(jié)果”，但是學生在作答時，回答不全的情況比較多。如只寫一種驗證思路和預期結(jié)果;只寫驗證思路或只寫預期結(jié)果;思路正確但預期結(jié)果不正確;一個思路中只用一個親本自交，另一個思路中只做一種顯隱性假設;等等。這些顯然不滿足題目“兩種驗證思路及預期結(jié)果”的要求。

三、解題思路

題目中提供的材料是“自然條件下獲得的”，其基因型是未知的。結(jié)合題干中“玉米是一種二倍體異花傳粉作物”的提示，且這對相對性狀的顯隱性關系未知，應以“這些玉米子粒的基因型未知，隱性性狀的基因型是隱性純合體”作為解題的前提。驗證分離定律的常用方法是自交或測交。自交法只有在親本為雜合子時才能夠驗證分離定律;測交法則必須使用隱性純合子，被測交的親本也必須是雜合子?，F(xiàn)有的玉米子粒只有兩種表現(xiàn)型，其中必然有一種為隱性，而顯性性狀的玉米可能是純合的，也可能是雜合的。因此，需要考生首先判斷實驗材料是否為純合子或雜合子，再利用分離定律、自交、測交等相關知識寫出驗證思路及預期結(jié)果。

若用自交法，自交子代中出現(xiàn)性狀分離且比例為3：1，則可驗證分離定律。當自交子代均不發(fā)生性狀分離時，說明材料是顯性純合子或隱性純合子，則可將子代中表現(xiàn)為顯性性狀和隱性性狀的個體雜交獲得F1，然后F1再進行自交，統(tǒng)計自交后代的分離比，若出現(xiàn)3：1，則可驗證分離定律。

若用測交法，則需將這兩種玉米進行雜交。雜交結(jié)果可能有兩種：一種是子代不發(fā)生性狀分離，說明親本分別為顯性純合子和隱性純合子，F(xiàn)1為雜合子表現(xiàn)出顯性性狀，即可用F1自交，若F2出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3：1，則可驗證分離定律;還可以是用隱性親本對雜合子進行測交，若子代分離比為1：1，則可驗證分離定律。另一種是子代發(fā)生性狀分離，如果分離比為1：1，則可驗證分離定律。

四、教學啟示

要得出以上設計思路，需要學生讀懂題干，并能準確提取關鍵信息，模仿孟德爾豌豆雜交實驗，利用“假說一演繹法”進行綜合分析和表達。教師在指導學生學習及復習時要讓學生對生物基本概念和規(guī)律進行充分理解與應用，促進學生生命觀念的形成和發(fā)展。

1.新授課理解基礎知識

在講授“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”時，根據(jù)教材內(nèi)容，沿著科學發(fā)展的足跡，設計情境或問題，讓學生身臨其境，參與到孟德爾的科學實驗中，體驗孟德爾的思考和研究過程。（1）通過本地常見植物玉米、桃花的授粉方式引導學生歸納自交、雜交、正反交等交配方式的特點;（2）根據(jù)科學史的發(fā)展過程，設置階梯式問題，將孟德爾的豌豆雜交實驗研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的探究過程：F1全是高莖，這一實驗結(jié)果會不會與高莖做母本有關？F.中，另一個親本的性狀是永遠消失了還是暫時隱藏起來？F2為什么會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象？F1中是否存在控制矮莖性狀的物質(zhì)？F2中的3：1比例是巧合嗎？……師生一起探討并解決這些問題，順理成章地解釋了“親本”“子代”“顯性性狀”“隱性性狀”“性狀分離”等重要概念。在首次學習這些重要概念后，學生應通過完成相應的判斷題或基礎填空題來進行鞏固，而不是急于進入下一內(nèi)容的學習。學生在充分明晰概念后對更深層次的內(nèi)容學習就有了方向標，能更快地理解，在此過程中也養(yǎng)成了良好的科學思維習慣。

2.一輪復習整合基礎知識

學生在新授課時已經(jīng)對分離定律的相關概念有了初步的理解，因此，在備考復習時，教師要引導學生對相關概念進行辨析，使學生更加系統(tǒng)地掌握和理解這些重要概念，并嘗試建構(gòu)分離定律這一核心概念，夯實基礎。

當學生大腦中能隨時展現(xiàn)這種知識結(jié)構(gòu)（如圖1）時，面對多變試題，就可以在最短的時間內(nèi)準確定位回答問題需要調(diào)取的知識，從而提升答題準確率。

3.以高考題鞏田、拓展知識

習題是鞏固學習的有效方法。教師在設計習題時，除了要設置基礎題鞏固重要概念外，還應切合高考考向，運用高考題提升學生應用概念的能力，以達成對核心概念的理解。

例如，（2018年全國卷I第32題，節(jié)選）果蠅體細胞有4對染色體，其中2、3、4號為常染色體。已知控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體，黑檀體性狀的基因位于3號染色體上。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下：

（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請用上表中雜交子代果蠅為材料設計一個雜交實驗來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預期結(jié)果）。

此題需要考生明確以下基礎知識：顯性性狀的個體有純合子和雜合子，隱性性狀的個體肯定是純合子，而自交后代能發(fā)生性狀分離的親本肯定是雜合子。在設計雜交組合時，需要從子代果蠅中選取具有相同性狀的雌雄果蠅進行交配，根據(jù)是否出現(xiàn)性狀分離比及比例來判斷顯隱性。

遺傳學中涉及的基本概念多且抽象，加大了學生的學習難度。因此，教師應以“生命觀念”來指導概念教學，化抽象為形象，重點引導學生對概念進行深入理解，讓學生明白概念的內(nèi)涵。只有這樣，學生才能靈活運用相關的概念規(guī)律進行分析、綜合、判斷、推理，最終達到融會貫通的目的。

[參考文獻]

[1]肖邦國，謝嬌.2019年高考理綜全國卷生物試題分析及備考策略[J].中學生物教學，2019（19）：71-74.

[2]張禮根.2019年全國I卷第29題試題特點與錯因分析[Jl.中學生物教學，2019（ 19）：65-67.

（責任編輯 黃春香）