云南 和四梅 邢艷蘭

“很重要也很難”是大部分高一學(xué)生對分離定律的共識(shí)。分離定律是學(xué)習(xí)自由組合定律及伴性遺傳的基礎(chǔ)。筆者所在學(xué)校文理分科安排在高一下學(xué)期，分科后理科班的教學(xué)要求與高考接軌，而分離定律是理科生學(xué)習(xí)生物學(xué)的新起點(diǎn)。因高一階段開設(shè)的科目較多，用于生物學(xué)的教學(xué)和檢測時(shí)間有限，教師對學(xué)生分離定律的學(xué)習(xí)情況缺乏系統(tǒng)了解。直到期中考試結(jié)束后，筆者對一道伴性遺傳題的答題情況進(jìn)行分析時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)問題才暴露出來。該題改編自2019年全國卷Ⅰ的試題，命題教師預(yù)估難度值為0.6左右，但根據(jù)考生的實(shí)際答題數(shù)據(jù)來看(表1)，無論是平均分還是難度和區(qū)分度，均出乎教師的意料。于是，如何在有限時(shí)間內(nèi)幫助學(xué)生克服畏難心理，并通過有效訓(xùn)練來提升學(xué)生解決問題的能力在此階段尤為重要。

表1

一、試題展示

【改編題】某種二倍體高等植物的性別決定類型為XY型。該植物有寬葉和狹葉兩種葉形，寬葉對狹葉為顯性?？刂七@對相對性狀的基因(B/b)位于X染色體上，基因b使雄配子致死。請回答下列問題：

(1)決定寬葉和狹葉的基因位于性染色體上，具體表現(xiàn)為在遺傳上總是與性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象稱為。寬葉和狹葉的遺傳遵循孟德爾遺傳因子的________定律。

(2)若后代全為寬葉雄株個(gè)體，則其親本雄株基因型為________；若雜合的寬葉雌株與狹葉雄株個(gè)體雜交，則子代表型及比例為________。

(3)若后代性別比為1∶1，寬葉個(gè)體占3/4，則親本基因型為________。

【答案】(1)伴性遺傳 分離 (2)XbY 寬葉雄株∶狹葉雄株=1∶1 (3)XBXb和 XBY

【試題分析】該題的情境載體為XY型性別決定的二倍體高等植物，情境為位于X染色體上的控制寬葉和狹葉基因的遺傳情況，設(shè)置了基因b使雄配子致死的特殊情境，以伴性遺傳的方式來考查基因的分離定律。該試題對學(xué)生的思維要求存在層次性，符合高考對學(xué)生的考查要求，屬于以伴性遺傳形式考查分離定律的典型題。

【設(shè)問意圖】第(1)小題考查學(xué)生對分離定律和自由組合定律的理解，屬于基礎(chǔ)性考查。第(2)小題考查學(xué)生獲取信息以及對分離定律的理解能力，考查學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。第(3)小題考查學(xué)生獲取信息并進(jìn)行綜合應(yīng)用的能力。

二、學(xué)生出錯(cuò)情況展示及分析

1.第(1)小題出錯(cuò)情況及分析

【出錯(cuò)情況展示】第(1)小題主要集中在第二空，錯(cuò)誤答案為“自由組合”或“分離定律和自由組合”。

【出錯(cuò)原因分析】筆者通過與學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)，學(xué)生出錯(cuò)原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

①不理解題目所述含義，隨意填寫。

②不能區(qū)分分離定律和自由組合定律的適用范圍。

③認(rèn)為控制寬葉和狹葉的基因與性染色體自由組合。

峰值檢測電路可獲取回波信號(hào)的臺(tái)階信號(hào)如圖3,臺(tái)階信號(hào)反映了前半段回波信號(hào)的形狀,通過臺(tái)階采集可以得到每一個(gè)臺(tái)階的幅值A(chǔ)i(i=1,2,3…N,N為總臺(tái)階數(shù)量)。單片機(jī)根據(jù)當(dāng)前采集的臺(tái)階信號(hào)幅值,可設(shè)置下一次測量時(shí)的第一閾值Next_Tv1,本文的第一閾值設(shè)置在臺(tái)階2和臺(tái)階3之間:

2.第(2)小題出錯(cuò)情況及分析

【出錯(cuò)情況展示】406名考生中386名考生未得分。第一空錯(cuò)誤答案有“XBY”“XBYB”及空白,第二空錯(cuò)誤答案有“寬葉雌株∶寬葉雄株∶狹葉雌株∶狹葉雄株=1∶1∶1∶1”“XBY∶XbY=1∶1”“BB∶Bb=1∶1”“1∶1”及空白。

【出錯(cuò)原因分析】該題的出錯(cuò)情況復(fù)雜，出錯(cuò)原因也比較多，具體可以歸納為以下幾點(diǎn)：

①看不懂題目，這部分考生缺乏解決基因分離定律及伴性遺傳問題的基本知識(shí)。

②不理解基因在常染色體上和在X染色體上的區(qū)別，依賴記憶答題。

③審題能力較弱，不能從題目中獲取信息或不能獲取到有效信息。如第一空忽略“后代”“全為”“親代雄株”等關(guān)鍵詞，只關(guān)注到寬葉雄株，因而出現(xiàn)“XBY”的錯(cuò)誤答案；第二空忽略“B/b位于X染色體上”而出現(xiàn)“BB∶Bb=1∶1”的錯(cuò)誤答案；忽略“表型及比例”而出現(xiàn)“1∶1”的錯(cuò)誤答案；忽略“基因b使雄配子致死”而出現(xiàn)“寬葉雌株∶寬葉雄株∶狹葉雌株∶狹葉雄株=1∶1∶1∶1”的錯(cuò)誤答案……

④獲取信息后理論與應(yīng)用銜接環(huán)節(jié)存在問題，不理解“基因b使雄配子致死”為何還存在XbY個(gè)體。大部分學(xué)生知道雄性個(gè)體的Y染色體來自父方，X染色體來自母方，但落實(shí)到本題情境中，理論與具體實(shí)際情況脫離，不能通過分析得出“XbY個(gè)體是具有活力的，是含有b的雌配子與具有活力的、含有Y染色體的雄配子受精后產(chǎn)生的，與含有基因b的雄配子致死沒有關(guān)系”的結(jié)論。

3.第(3)小題出錯(cuò)情況及分析

【出錯(cuò)原因分析】將雜交符號(hào)寫成自交符號(hào)，說明考生在平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)的書寫習(xí)慣比較隨意，對符號(hào)書寫的規(guī)范意識(shí)不足；將“XBXb×XBY”寫成“BbXX×BbXY”考生的出錯(cuò)原因可以分兩類，一類是審題時(shí)發(fā)生問題，另一類是不理解基因位置與遺傳的關(guān)系；將“XBXb×XBY”寫成“XBXb×XBY”的學(xué)生思維能力不錯(cuò)，但基因型的書寫存在問題。

三、解決問題的教學(xué)策略

通過上述分析，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的問題集中體現(xiàn)在知識(shí)、思維能力及表述三個(gè)方面，具體體現(xiàn)在：學(xué)生缺乏解決基礎(chǔ)知識(shí)問題的能力；學(xué)生缺乏促進(jìn)思維發(fā)展的訓(xùn)練，其解決問題的思維能力僅停留在機(jī)械記憶和模仿的水平；根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行表述時(shí)規(guī)范性較差。面對以上問題，經(jīng)筆者所在學(xué)校備課組綜合考慮后，認(rèn)為在沒有充裕的時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)性訓(xùn)練來提升學(xué)生思維能力的情況下，選擇用短小精悍的表格形式，把問題細(xì)化，讓學(xué)生利用零散時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練的糾錯(cuò)方法比較有效。以下是筆者整理的針對性練習(xí)。

1.分離定律和自由組合定律的區(qū)分訓(xùn)練

【表格設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生在填寫表格的過程中，理解位于同源染色體上的1對等位基因的遺傳遵循分離定律，位于非同源染色體上的2對及2對以上的非等位基因的遺傳遵循自由組合定律。表2中提升學(xué)生思維能力的項(xiàng)目是列舉3～5個(gè)實(shí)例而非1個(gè)實(shí)例，因?yàn)榱信e1個(gè)實(shí)例，學(xué)生可以在教材中找到答案，列舉的實(shí)例越多需要思考的越多，學(xué)生從抄寫到模仿再到創(chuàng)造的思維轉(zhuǎn)化過程就越明顯。

表2

2.基因型的辨別及書寫訓(xùn)練

教師要求學(xué)生按要求在表3中填寫由B/b基因控制的一對相對性狀的基因型及表型(表型種類及表型的顯隱性自定)。

表3

【表格設(shè)計(jì)意圖】規(guī)定等位基因的目的是讓學(xué)生明白題目信息與作答的關(guān)系，讓學(xué)生自主選擇表型種類及表型的顯隱性給學(xué)生一定的自主性空間，可促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)獲取相對性狀的表型種類及顯隱性的相關(guān)信息，這樣容易檢測學(xué)生是否能按規(guī)定要求完成基因型的規(guī)范書寫。表3中表型及基因型均分雌雄，且為B/b的位置設(shè)定了4種情境，學(xué)生通過比較后可加深其對“常染色體上基因的遺傳與性別沒有關(guān)系，而性染色體上基因的遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)”結(jié)論的理解，從而提升其對伴性遺傳及常染色體上基因遺傳的辨識(shí)能力。

3.遺傳圖解的書寫訓(xùn)練

以基因型為Aa及XAXa的個(gè)體為例，教師要求學(xué)生按照要求寫出相關(guān)遺傳圖解(要求在表4中寫出相關(guān)符號(hào)、基因型、表型及比例)。

表4

【表格設(shè)計(jì)意圖】遺傳圖解的正確書寫既能強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，還能提升學(xué)生的表述能力及規(guī)范意識(shí)。表4中要求學(xué)生書寫5個(gè)遺傳圖解，書寫內(nèi)容包括基因位于常染色體上及基因位于X染色體上的遺傳，通過表4的訓(xùn)練可提升學(xué)生辨別基因型的能力。另外，學(xué)生將XAXa個(gè)體不能自交的原因表述出來，也是認(rèn)同“有性別決定的生物同種性別個(gè)體之間不能雜交”這一事實(shí)的過程。

4.配子致死的不同情境分析訓(xùn)練

(1)基因位于常染色體上致死的不同情境分析訓(xùn)練。

以具有等位基因B/b的兩性花植物為例，表型寫顯性及隱性即可(表5)。

表5

(2)基因位于X染色體上致死的不同情境分析訓(xùn)練。

以等位基因B/b位于X染色體上的植物為例，表型寫顯性及隱性即可(表6)。

表6

【表格設(shè)計(jì)意圖】表5、表6涉及顯性致死及隱性致死的不同情況，所填寫內(nèi)容在教材中無法找到，需要學(xué)生思考并分析后才能作答，難度相對較大，填寫表5、表6的過程既是學(xué)生復(fù)習(xí)分離定律、伴性遺傳的過程，也是訓(xùn)練學(xué)生審題能力的過程，通過訓(xùn)練可提升學(xué)生的思維能力及審題能力。