孫瑜

[摘 要]聚焦高中生物遺傳學學習重難點，并剖析難點成因，傳授解決問題的技巧，以幫助學生攻克遺傳學學習難點。

[關鍵詞]遺傳學；學習難點；高中生物

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）29-0071-02

遺傳學是高中生物課程的重要內容版塊，具有靈活、抽象等特征，是高中生物學習的難點，也是考試的重點。擁有良好的邏輯思維與計算能力是學好高中生物遺傳學內容的重要前提，除此之外還要善于知識遷移與靈活運用。對此，高中生物教師應聚焦遺傳學重難點，剖析難點成因，傳授解決問題的技巧，以幫助學生攻克遺傳學的學習難點。

一、教學內容分析

1.內容界定

高中生物知識體系有眾多分支，其中遺傳學知識是重要的內容版塊，其核心是生物的遺傳和變異。遺傳學奠基人孟德爾通過豌豆的雜交實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳學的重要規(guī)律，為現(xiàn)代遺傳學的發(fā)展奠定了良好的基礎。之后遺傳學經歷了細胞遺傳學、分子遺傳學等發(fā)展階段，減數(shù)分裂、伴性遺傳等得到了深入探索，最終研究達到了基因層面，發(fā)現(xiàn)了遺傳物質。高中生物知識體系中，以基因為基礎的遺傳學是教學核心，也是重點考查內容。在人教版高中生物必修2教材中，共設置了6章、17節(jié)來系統(tǒng)地介紹遺傳學的內容，可見其在高中生物學習中的重要性。

2. 邏輯結構

剖析高中生物教材，筆者發(fā)現(xiàn)遺傳學的內容是按照宏觀到微觀的結構層次展開的，主體框架遵從遺傳學演變史時序：首先，由孟德爾的豌豆雜交實驗開篇，介紹了兩個重要的遺傳定律；其次，引出“基因”的概念，詳細闡述了減數(shù)分裂和受精作用的過程，對遺傳的細胞學基礎進行了初步說明，為下一階段遺傳的分子基礎教學做好鋪墊；再次，介紹了遺傳物質功能實現(xiàn)的生物學機理，深入探討了中心法則，接著過渡到在傳遞過程中遺傳信息可能發(fā)生的變化，對基因突變、基因重組問題進行了探討，隨后介紹了遺傳物質改變導致的表型變化，分析了與人類健康密切關聯(lián)的遺傳病問題；最后，對遺傳學知識點進行系統(tǒng)的總結，立足于生活實際，介紹遺傳規(guī)律在現(xiàn)實生活中的應用。這樣的內容框架邏輯清晰，符合科學研究從現(xiàn)象到本質的探究順序。

二、高中生物遺傳學難點綜述及成因分析

筆者結合多年的一線教學經驗，對日常教學反饋、考綱要求、歷年高考試題進行綜合分析，總結了遺傳學知識的四大學習難點。

1.基因分離定律

用抽象的、概念性的基因去解釋實質性的遺傳現(xiàn)象需要學生具備嚴謹?shù)乃季S能力，而要理解其中的實質并且將其運用于遺傳性狀的分析則更具難度。

【難點成因】

基因分離定律的發(fā)現(xiàn)經歷了漫長的實驗過程，定律本身具有抽象性，與學生的現(xiàn)實生活關聯(lián)性不強，學生要在短時間內理解并運用這一定律難度比較大。孟德爾開創(chuàng)性地提出顆粒遺傳的原理，即“遺傳因子是控制生物性狀的物質，在體細胞中成對存在，在形成配子的過程中又相互獨立地進入到不同的配子中，受精過程中雌雄配子隨機結合，概率相同”。這些知識點以及變化過程對于剛接觸遺傳學知識的學生來說過于抽象，學習難度自然較大。

2.基因自由組合定律

基因自由組合的概率問題涉及數(shù)理統(tǒng)計的內容，學生需要緊緊抓住基因自由組合定律的實質并加以理解，學會用定量的思維去考慮問題，這對學生來說頗具難度。

【難點成因】

在教師的引導下，學生能初步理解基因自由組合定律與基因分離定律之間的關系，也能掌握基礎的分析和計算。但是，學生對于已學過的分離定律運用不夠熟練。比如，已知親代的基因組成，推算子代的基因組成、表現(xiàn)型以及相應的比例，或者是通過子代的性狀分離所表現(xiàn)出的比例來反推親本的基因組成。這些都是一對等位基因的遺傳學問題，在后期學生還可能會遇到多對等位基因的問題。由于最基礎的內容沒有掌握到位，學生往往在之后的變題或者是延伸題的解題過程中出現(xiàn)問題。

3.減數(shù)分裂

遺傳的穩(wěn)定性以及變異的多樣性與減數(shù)分裂緊密相關，學生需要理解有絲分裂與減數(shù)分裂的本質區(qū)別，思考減數(shù)分裂過程中染色體減半的問題，及經過減數(shù)分裂配子的多樣性又是如何提高的。這些都是減數(shù)分裂的核心問題，也是遺傳學的難點問題。

【難點成因】

減數(shù)分裂是三個遺傳基本規(guī)律的細胞學基礎，可以幫助學生理解生物的生殖和變異過程，因此這一部分的內容是遺傳學的重點，涉及的知識點較多，比如同源染色體、非同源染色體、聯(lián)會、四分體等。在學習過程中，眾多的概念、原理給學生帶來了比較大的困難。同時，減數(shù)分裂涉及的圖像、物質變化都要比有絲分裂復雜，因此學生學習起來會存在較大的難度。

4.遺傳物質的轉錄與翻譯

這一部分內容的實質是從分子水平實現(xiàn)基因對性狀的控制，具有抽象性與復雜性，其核心知識點就是“中心法則”，以此為主要抓手理解遺傳過程中物質、信息以及分子數(shù)目的變化，進而掌握從分子到生物個體多樣性的變化，這對學生的基礎知識、邏輯思維以及知識遷移能力要求極高。

【難點成因】

轉錄和翻譯指的是基因的表達，也是控制蛋白質合成的兩個過程，是真核生物獨有的復雜的、抽象的生理現(xiàn)象。轉錄進行的場所為細胞核，而翻譯是在細胞質中進行的，轉錄和翻譯在空間位置和時間先后上都存在差異。原核生物轉錄、翻譯的過程和真核生物不同，是邊轉錄邊翻譯。轉錄過程存在諸多易錯點，比如RNA與DNA的比較、堿基互補原則的差異等；翻譯過程也存在許多難點，比如，密碼子、反密碼子的機制，遺傳信息的傳遞和形式的變化等。

三、高中生物遺傳學問題解決技巧

1.伴性遺傳問題

在伴性遺傳問題中，伴X性遺傳口訣“母病子必病，女病父必病”應用得比較廣泛。這個口訣的遺傳學原理就是母親患病，那么她的致病基因會對兒子造成一定的影響，因為母親與兒子存在絕對的基因遺傳。同理，如果女兒患病，那么她一定是受到父親攜帶的致病基因的影響。總體來說，如果存在一個女性患者，那么她的父親和兒子都應該是該疾病患者。結合遺傳系譜圖以及現(xiàn)實案例可以發(fā)現(xiàn)，女性的發(fā)病率一般都會低于男性。

2.遺傳概率問題

后代基因遺傳概率的求解是高中生物遺傳學的重要考點。需要注意的是，生物的有性繁殖分為自交和雜交兩種。雜交后代的遺傳概率問題可以分為兩種類型：親本概率都為1或者是兩者都不為1。第一種類型可以按照遺傳規(guī)律進行求解，屬于比較常規(guī)的考題。第二種類型相對而言較為復雜，我們可以采用假設法，先假設親本概率為1，采用相乘法求解得出遺傳概率，最后將結果與親本概率相乘，得出最后結果。自交后代的遺傳概率問題在計算時兩個親本概率都應該相乘，不為1的概率只需要考慮一次。

3.遺傳系譜圖問題

遺傳系譜圖問題包含的信息量較大，變化性強，要求學生從圖表中提取重要的信息，把握題干重點。因此，解決這類問題主要有以下三個步驟：

第一步，需要確定是否是伴Y染色體遺傳，如果圖中只有男性患者，并且男性患者的后代也是男性患者，那么就很有可能是伴Y染色體遺傳。

第二步，結合遺傳系譜圖來判斷致病基因。

第三步，判斷基因的位置。通常采用假設法，然后按照遺傳系譜圖進行推理，看與遺傳系譜圖的遺傳關系是否相符。先假設基因在X染色體上，如果是顯性遺傳病，那么就應該觀察該男性患者母親和女兒的情況，如果其母親和女兒都沒有患病，就說明致病基因不在X染色體上，反之也是如此。有兩句總結性的口訣可以幫助學生快速地梳理遺傳系譜圖中的信息，即“無中生有為隱性，隱性遺傳看女病，父子都病為伴性，父子有正非伴性”“有中生無為顯性，顯性遺傳看男病，母女都病為伴性，母女有正非伴性”。

4.致死基因問題

致死基因可能帶來兩個結果，即配子致死和合子致死，改變后代中的性狀分離比。因此，解決致死基因問題的關鍵點就是抓住題干信息中的性狀分離比的變化。致死基因對后代主要有以下三種形式：

第一種是父本或母本一方含隱性致死基因，導致配子死亡，結果會出現(xiàn)AA、Aa兩種基因型，后代顯顯性性狀。

第二種是父本或母本一方含顯性致死基因，后代會出現(xiàn)Aa、aa兩種基因型。

第三種是父本和母本產生的配子含隱性或顯性基因，導致配子死亡，后代只有AA或aa基因型，均無性狀分離。

總之，遺傳學的學習是一個復雜、系統(tǒng)的過程，教師要注意教學方法，耐心引導，幫助學生掌握和鞏固基礎知識點，定期開展專題復習與練習課，組織學生復習基礎概念、實驗以及經典例題；在此基礎上進行變式訓練，將遺傳學分割為不同的學習版塊，總結各個版塊的?？键c以及學習難點，并有重點地予以解決，從而穩(wěn)步提升學生對遺傳學知識的掌握程度。

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（責任編輯 黃春香）