孫瑞嫻 郝晶晶 王華峰 劉國平 高瑞如
摘 要: 高中生物學(xué)教學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、提高學(xué)生學(xué)業(yè)成績的責(zé)任。遺傳變異問題歷來是生物高考命題的重點(diǎn)之一,考生作答情況在很大程度上能反映出教學(xué)中的不足。2013年高考理綜能力測試卷I的第31題堪稱歷年高考生物試題難度之最,難度值0.14,本文聚焦該道遺傳題,展示了不同解題思路,并進(jìn)一步剖析了考生失分的主要原因。結(jié)論是生物學(xué)科思維是高中生物教學(xué)的一項(xiàng)重要目標(biāo),教師在教學(xué)過程中不僅要進(jìn)行知識(shí)的傳授,更要進(jìn)行生物學(xué)科思維培養(yǎng)。此外,該研究探討的內(nèi)容對(duì)生物類專業(yè)師范生教育培養(yǎng)具有重要的借鑒意義。
關(guān)鍵詞: 遺傳 2013高考 實(shí)驗(yàn)思路 生物學(xué)科思維
1.引言
遺傳變異問題歷來是生物高考命題的重點(diǎn)之一,也是高中生物教學(xué)的重難點(diǎn),高三備考復(fù)習(xí)在這一部分都會(huì)投入大量時(shí)間和精力,但這類問題有時(shí)還是容易失分。2013年全國高考理綜能力測試卷I第31題(2)就令許多考生無從下手,甚至交了白卷。當(dāng)失敗的陰影過去,回顧這道題目和考生答卷,可以帶給我們更多思考。
2.試題及參考答案
(12分)一對(duì)相對(duì)性狀可受多對(duì)等位基因控制,如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀就受多對(duì)等位基因控制。科學(xué)家已從該種植物的一個(gè)紫花品系中選育出了5個(gè)基因型不同的白花品系,且這5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花。
回答下列問題:
(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀受8對(duì)等位基因控制,顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為AABBCCDDEEFFGGHH;上述5個(gè)白花品系之一的基因型可能為aaBBCCDDEEFFGGHH(寫出其中一種基因型即可)。
(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異,若要通過雜交實(shí)驗(yàn)確定該白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻?,還是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè),則:
該實(shí)驗(yàn)的思路:用該白花植株的后代分別與5個(gè)白花品系雜交,觀察子代花色。
預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:在5個(gè)雜交組合中,如果子代全部為紫花,說明該白花植株是新等位基因突變?cè)斐傻模辉?個(gè)雜交組合中,如果4個(gè)組合的子代為紫花,1個(gè)組合的子代為白花,說明該白花植株屬于這5個(gè)白花品系之一。
3.第31題(2)的實(shí)驗(yàn)思路解析
3.1參考答案的實(shí)驗(yàn)思路解析
在第一問的基礎(chǔ)上,用假設(shè)法分析此問題。若該白花植株由一個(gè)新等位基因突變?cè)斐?,則該白花植株及其后代的基因型必然與已有五個(gè)基因型不同的白花品系均不相同,如果分別進(jìn)行五組雜交(見圖1),后代必全部為紫花;若該白花植株屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè),則必與其中一個(gè)白花品系基因型相同,雜交后代仍表現(xiàn)為白花,而其余四個(gè)雜交組合所得的子代全為紫花。
4.低得分率之原因解析
本題題干信息貌似復(fù)雜,涉及8對(duì)等位基因,但真正考查目標(biāo)是基因分離定律。而且由上文可知,至少有4種實(shí)驗(yàn)思路可以達(dá)到題目要求,只要能用到5個(gè)白花品系和該白花植株(的后代)進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),均可實(shí)現(xiàn)區(qū)分目標(biāo)。但是當(dāng)年這道題的得分率非常低,綜合考生答卷,筆者認(rèn)為主要原因有:1.考生讀不懂題意,根本沒有用到區(qū)分對(duì)象——5個(gè)已有的白花品系;2.不明白“品系”含義(高中教材只涉及“品種”,未引入“品系”一詞),無法正確判斷;3.一看題目涉及8對(duì)等位基因,即心存畏懼,直接放棄;4.思維不清晰,設(shè)計(jì)了雜交實(shí)驗(yàn)卻不能推出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;5.表述不準(zhǔn),產(chǎn)生歧義,如以“基因突變”代替“新基因突變”,以“子代有白有紫”代替“僅一個(gè)組合的子代為白花”等。
5.討論與小結(jié)
2013年高考理綜能力測試卷I的第31題,滿分12分,山西省理科考生平均分1.66,難度值0.14,屬于當(dāng)之無愧的難題。在今天看來這道題設(shè)計(jì)得非常好,對(duì)考生的遺傳學(xué)基本概念、遺傳規(guī)律等都能起到良好的考查作用,利于實(shí)現(xiàn)高校入學(xué)考試的選拔功能,考生多樣化的實(shí)驗(yàn)思路就證明了這一點(diǎn)。得分率低不能一味認(rèn)為是題目難,考生缺乏相應(yīng)的生物學(xué)科思維是重要原因。培養(yǎng)高中生生物學(xué)科思維,要求教學(xué)中做到:(1)對(duì)教材中出現(xiàn)的概念進(jìn)行必要的闡釋和延伸,發(fā)展學(xué)生理解、運(yùn)用概念的能力;(2)不能只關(guān)注知識(shí)“是什么”,更要向“為什么”和“怎么獲取知識(shí)”方面傾斜,讓學(xué)生建立系統(tǒng)的理解生物學(xué)現(xiàn)象的思維方式;(3)注重生物科學(xué)史教學(xué),梳理總結(jié)科學(xué)家的思維方式,引導(dǎo)學(xué)生善于質(zhì)疑,注重反思,提升思維品質(zhì),提高解決問題能力。
參考文獻(xiàn):
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[4]人民教育出版社,課程教材研究所,生物課程教材研究開發(fā)中心編著.生物必修2遺傳與進(jìn)化教師用書[M].北京市:人民教育出版社,2007.
資助項(xiàng)目:山西師范大學(xué)“卓越中學(xué)生物教師培養(yǎng)改革項(xiàng)目(教育部,2014)”;2016年山西師范大學(xué)優(yōu)勢專業(yè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):01050101);山西省教學(xué)改革創(chuàng)新項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):J2016044)。
通訊作者:王華峰