王娜　賴邵華　張惠惠　韋艷艷

【摘 要】本文通過分析 2017 年高考桂林市崇左市聯(lián)合調(diào)研理綜試題 32 題，詮釋全國新課標(biāo)高考生物考試大綱對(duì)考生能力的要求，并據(jù)此提出有關(guān)孟德爾遺傳定律的教學(xué)建議。

【關(guān)鍵詞】高中生物 遺傳定律 概念模型 理性思維 備考建議

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）08B-0122-03

2017 年高考桂林市崇左市聯(lián)合調(diào)研理科綜合能力測(cè)試題第 32 題以概念模型的形式，在兼顧其他素養(yǎng)維度的同時(shí)，側(cè)重于對(duì)學(xué)生理性思維這一維度的考查。筆者通過細(xì)致分析，提出教師如何使學(xué)生更高效地備戰(zhàn)高考，更深入地學(xué)習(xí)孟德爾的兩大遺傳定律，從而發(fā)展學(xué)生的理性思維。

一、2017年高考桂林市崇左市聯(lián)合調(diào)研理綜試題32題（簡稱“32題”）

小鼠的體色黑色和白色是一對(duì)相對(duì)性狀，由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因 E 和 e，F(xiàn) 和 f 控制，其體色與基因關(guān)系如圖 1，其中一對(duì)等位基因位于 X 染色體上?，F(xiàn)用兩只純合小鼠雜交，且該白色雄鼠無 f 基因，結(jié)果如圖 2，請(qǐng)回答下列問題：

（1）體色性狀是由 通過控制來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀的。

（2）據(jù)圖 1 和圖 2 的結(jié)果可判斷 E（e）基因位于 （填“?！被颉癤”）染色體上。

（3）為進(jìn)一步確定父本的基因型，讓 F1 中的雌雄個(gè)體自由交配，觀察并統(tǒng)計(jì) F2 中黑色和白色的個(gè)體數(shù)量。

①若 F2 代小鼠中，黑色∶白色約為 1∶1，則父本基因型為 。

②若 F2 代小鼠中，黑色：白色約為 ，則父本基因型為 。

二、32題命制的指導(dǎo)思想

2014 年 3 月教育部頒布的《關(guān)于全面深化課程改革，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》指出，不僅課程標(biāo)準(zhǔn)需要基于核心素養(yǎng)來設(shè)計(jì)和實(shí)施，學(xué)生的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和高考考試標(biāo)準(zhǔn)同樣需要圍繞著核心素養(yǎng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，2016 年 9 月教育部頒發(fā)的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）以下簡稱“意見稿”》的課程理念之一就是以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為宗旨。生物學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等，其中理性思維是指運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等多種科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。理性思維在生物核心素養(yǎng)的四個(gè)維度中，具有舉足輕重的作用。當(dāng)然它也需要以生命觀念為基礎(chǔ)，以科學(xué)探究為載體，以社會(huì)責(zé)任來體現(xiàn)。2017 年高考全國新課標(biāo)生物考試大綱也明確指出，生物學(xué)科命題要重視對(duì)考生科學(xué)素養(yǎng)的考查。在生物科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、科學(xué)探究的方法、獲取新知識(shí)和處理信息的能力、思維能力、分析和解決實(shí)際問題的能力等方面對(duì)考生進(jìn)行測(cè)量。要重視理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?？梢钥闯鲈摽季V通過以基礎(chǔ)知識(shí)為載體考查考生理解、實(shí)驗(yàn)與探究、獲取信息等能力來發(fā)展與體現(xiàn)學(xué)生的理性思維、科學(xué)探究等的生物核心素養(yǎng)，與“意見稿”較為完美地契合。

具體來說，考生通過圖 1，獲取相關(guān)的生物學(xué)概念，經(jīng)圖文轉(zhuǎn)化，理性推理得出基因、蛋白質(zhì)與性狀這三個(gè)重要概念之間的關(guān)系，以及白色物質(zhì)與黑色物質(zhì)這兩種表現(xiàn)型可能的基因型。接著，考生通過圖 2，經(jīng)假設(shè)—演繹的方法得出兩對(duì)等位基因所在常染色體和性染色體的情況、父本的基因型以及其 F2 代黑白小鼠中的數(shù)量比例。這一系列的推理環(huán)環(huán)相扣，既考查了學(xué)生獲取信息，對(duì)重要概念及其內(nèi)在聯(lián)系的掌握情況，又考查了學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)化能力。重要的是通過分析、假設(shè)等方法發(fā)展與體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)生物學(xué)問題的解釋、理性推理、得出正確結(jié)論的能力。這些考查體現(xiàn)了新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的要求，也是高考命題的關(guān)鍵所在，對(duì)該題的深度分析與思考，對(duì)高考的復(fù)習(xí)教學(xué)工作來說，大有裨益。

三、32題具體分析及教學(xué)建議

“大綱”指出的高考生物考試的能力，首先是理解能力，它要求考生能理解所學(xué)知識(shí)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。32 題（1）問旨在通過概念模型的形式，考查學(xué)生對(duì)基因、蛋白質(zhì)與性狀這三個(gè)重要概念之間的關(guān)系的理解，對(duì)這一理解能力的要求體現(xiàn)得非常充分。

該小題標(biāo)準(zhǔn)答案是：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀。這是人教版生物必修 2 《遺傳與進(jìn)化》模塊第四章第 2 節(jié)《基因?qū)π誀畹目刂啤愤@一節(jié)內(nèi)容的原話，與教材本身的例證相比較，該題第一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)就在于不是簡單的語言敘述而是能夠以概念模型的形式清晰、立體地展現(xiàn)基因、蛋白質(zhì)與形狀之間的關(guān)系。第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)在于能通過兩種酶而不是一種酶的作用控制代謝過程，即酶 E 在發(fā)揮作用的同時(shí)，也可能受到酶 F 的控制，進(jìn)而影響白色物質(zhì)改變?yōu)楹谏镔|(zhì)。這對(duì)于考生來說，為獲取相關(guān)信息增加了難度，同時(shí)在分析它們之間的關(guān)系時(shí)，也需要進(jìn)行較為深度的分析，發(fā)展學(xué)生的理性思維。據(jù)此筆者提出，在平時(shí)的備考復(fù)習(xí)工作中，首先，教師要使學(xué)生堅(jiān)信“來源于教材，高于教材”的考試?yán)砟睿桓泐}海戰(zhàn)術(shù)，其次，在這樣的理念下，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以概念圖的形式，構(gòu)建章節(jié)、模塊內(nèi)容的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣不僅可以提高復(fù)習(xí)效率，而且可深度理解概念之間的關(guān)系，發(fā)展自身的理解能力。

32 題（2）問和（3）問是借助分離定律和基因自由組合定律，來體現(xiàn)考試大綱要求的考查學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)化能力的要求，通過分析、假設(shè)等方法來體現(xiàn)與發(fā)展學(xué)生對(duì)生物學(xué)問題的解釋、推理和得出正確結(jié)論的能力，這與培養(yǎng)理性思維素養(yǎng)的要求相一致。做這類題時(shí)：

首先，分析概念模型，從表現(xiàn)型推理基因型。學(xué)生在理性分析概念模型的基礎(chǔ)上，透過表現(xiàn)型這一現(xiàn)象，推理其所對(duì)應(yīng)的基因型。

1.E 基因編碼的酶 E 能使體色由白色物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏镔|(zhì)，但是當(dāng)有 F 基因存在時(shí)，它所編碼的酶 F，可以抑制 E 基因的表達(dá)，進(jìn)而不能合成酶 E，最終所導(dǎo)致的結(jié)果是小鼠的體色只能表現(xiàn)為白色。endprint

2.逆向思維，當(dāng) F 基因不存在，而出現(xiàn)的是隱性基因 f 時(shí)，它所編碼的酶 f，就不能抑制 E 基因的表達(dá)，進(jìn)而產(chǎn)生酶 E，最終是小鼠的體色就由白色變?yōu)楹谏?/p>

3.如果 E 基因不存在，而存在是它的等位基因 e 時(shí)，無論另外一種酶是受顯性基因還是隱性基因控制，都不能使白色物質(zhì)轉(zhuǎn)化為黑色物質(zhì)。

據(jù)此分析推理，以及題干本身的一則信息：其中一對(duì)等位基因位于 X 染色體上，可以得出純合黑色雌性小鼠的基因型：EEXfXf 或者 ffXEXE；純合白色雄性小鼠基因型：EEXFY、eeXFY、eeXfY 或者 FFXEY、FFXeY、ffXeY。而題干的另一條信息是：現(xiàn)用兩只純合小鼠雜交，且該白色雄鼠無 f 基因，所以純合白色雄性小鼠的基因型只能是：EEXFY、eeXFY 或者 FFXEY、FFXeY。

其次，假說演繹推理，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了弄清楚這兩對(duì)等位基因所在染色體的情況，學(xué)生可以先進(jìn)行假設(shè)。就本題而言，假設(shè) E（e）基因位于常染色體上，那么現(xiàn)用兩只純合小鼠雜交，純合黑色雌性小鼠的基因型是 EEXfXf，而純合白色雄性小鼠基因型既可以是 EEXFY 又可以是 eeXFY。進(jìn)行演繹推理可以得出，當(dāng) E（e）基因位于常染色體上且純合白色雄性小鼠的基因型為 EEXFY 時(shí)，F(xiàn)1 為 EEXFXf 和 EEXfY（如圖 3-1、圖 3-2所示），與圖 3-2 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果白色雌性小鼠、黑色雄性小鼠是一樣的。而當(dāng) E（e）基因位于性染色體上時(shí)，則與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符（如圖 3-3、圖 3-4所示）。則說明 E（e）基因肯定位于常染色體上。

最后，依據(jù)模型，類比推理，巧妙計(jì)算。通過上述分析，學(xué)生已經(jīng)知道父本的基因型有兩種情況，即 EEXFY 和 eeXFY。

對(duì)于第一種情況 EEXFY×EEXfXf 是比較簡單的，因?yàn)樾坌孕∈蟮幕蛐?EE 和雌性小鼠的基因型 EE 沒有發(fā)生性狀分離，所以只需要考慮 F 和 f 這一對(duì)等位基因，F(xiàn)1 的基因型為 XFXf 和 XfY，且二者自由交配后，只存在 f 基因時(shí)就一定是黑色小鼠，只要有 F 基因存在就一定是白色小鼠。F2 中四種基因型（XFY +XFXf）∶（XfY+XfXf）=1∶1（如圖 3-5 所示），顯而易見，黑色∶白色=1∶1。

第二種情況 eeXFY ×EEXfXf 相對(duì)來說較為復(fù)雜一些，F(xiàn)1 的基因型為 EeXfY 和 EeXFXf。在 F2 中 E 與 e 這對(duì)等位基因會(huì)發(fā)生性狀分離，根據(jù)基因自由組合定律，位于非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的。把這一對(duì)等位基因的遺傳情況進(jìn)行分析，分別算出其基因型比例，然后用比例相乘的方法進(jìn)行計(jì)算就可得出結(jié)果。根據(jù)孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解模型類比可以得出，親本 ee 和 EE 的基因型在 F2 中的性狀分離比 E ∶ee=∶，而 F 和 f 這一對(duì)等位基因的遺傳方式與第一種情況完全相同，即（XFY+XFXf）∶（XfY+XfXf）=1∶1，其中黑色小鼠需要 f 基因和 E 基因同時(shí)存在，所以計(jì)算其所占的比例就很簡單，即 ，白色小鼠占比必然為 ，無需逐步計(jì)算。

總體來說，這道題設(shè)置了具體的情景，從理性思維的角度，體現(xiàn)與發(fā)展了學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，展現(xiàn)了高考的命題指向。在平時(shí)的教學(xué)中，首先，教師要使學(xué)生堅(jiān)信“來源于教材，高于教材”的考試?yán)砟?，?gòu)建重要概念之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不搞題海戰(zhàn)術(shù)；其次，在復(fù)習(xí)基因的分離定律以及自由組合定律時(shí)，要注重孟德爾研究相對(duì)性狀的遺傳時(shí)的假說演繹的具體方法及研究模型，再通過各種不同的偏離模型，類比推理，發(fā)展學(xué)生的理性思維。這道題體現(xiàn)了新一輪基礎(chǔ)教育課程改革以及全國新課標(biāo)高考生物考試大綱從學(xué)科本位到以人文本的重大轉(zhuǎn)變。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳成軍.基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國考試，2016（10）

[2]教育部考試中心.2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱（新課標(biāo)版）[M].北京：高等教育出版社，2016

【基金項(xiàng)目】廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“基于生物科學(xué)史發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的研究與實(shí)踐”（XYCSZ2017072）。

【作者簡介】王 娜（1990— ），女，陜西旬邑縣人，廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生，碩士研究生，研究方向 ：生物課程與教學(xué)論；賴邵華（1994— ），女，福建省平和縣人，廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生碩士研究生，研究方向：生物課程與教學(xué)論；張惠惠（1992— ），女，山西臨縣人，廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生，碩士研究生，研究方向：物課程與教學(xué)論；韋艷艷（1982— ），女，廣西百色市人，碩士研究生，廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向：中學(xué)生物教學(xué)研究。

（責(zé)編 盧建龍）endprint