高考試題中遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容的分析與教學(xué)建議

韓菲 石宇 魯亞平

摘 要 通過(guò)總結(jié)2012～2014年全國(guó)各省市高考題中的遺傳學(xué)題目，從內(nèi)容和形式兩個(gè)方面進(jìn)行了歸納整理，提出了遺傳學(xué)知識(shí)在高中生物教學(xué)中應(yīng)以課標(biāo)為本，突出核心概念的學(xué)習(xí)；注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展學(xué)生多種能力。

關(guān)鍵詞 遺傳學(xué) 高考題 教學(xué)建議

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

遺傳學(xué)是生物學(xué)的重要分支，其中包含了生物學(xué)科的許多重要內(nèi)容，自然也成為中學(xué)生物學(xué)教學(xué)及高考考察的重要內(nèi)容。學(xué)生學(xué)習(xí)本部分的內(nèi)容，不僅對(duì)深刻認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)和價(jià)值，認(rèn)識(shí)生物界及生物多樣性，形成生物進(jìn)化的觀點(diǎn)和樹(shù)立正確的自然觀有著重要意義，而且對(duì)領(lǐng)悟生命科學(xué)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展，增進(jìn)人類(lèi)健康的價(jià)值也是十分重要的。下面以2012～2014年全國(guó)各省市高考生物試卷為研究對(duì)象，對(duì)與遺傳學(xué)有關(guān)的試題進(jìn)行分類(lèi)整理，并進(jìn)行分析比較，為中學(xué)生物教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供參考。

1 遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容在高考試卷中的分布

1.1 總體趨勢(shì)分析

將2012年～2014年各省市的理綜試卷匯總，統(tǒng)計(jì)其中遺傳學(xué)部分內(nèi)容。統(tǒng)計(jì)可知，大部分的省市此部分所占分值在20分左右，并表現(xiàn)出穩(wěn)中有升的趨勢(shì)（表1）。其中安徽省的漲幅最明顯，所占比例也最高（31.1%），海南省所占比例最低（14%）?？梢?jiàn)，遺傳學(xué)這部分內(nèi)容非常重要。

1.2 內(nèi)容分布特點(diǎn)

根據(jù)《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》），高中生物遺傳學(xué)的內(nèi)容主要包括遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、遺傳的分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異和人類(lèi)遺傳病幾個(gè)部分。高考試題對(duì)這幾部分內(nèi)容均有涉及，各個(gè)省市每年所占比例，側(cè)重點(diǎn)各有不同。但是仍有一些規(guī)律值得注意。

1.2.1 遺傳學(xué)的基礎(chǔ)

該部分主要包括細(xì)胞基礎(chǔ)和分子基礎(chǔ)。細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)主要包括基因位于染色體上；在配子形成的減數(shù)分裂過(guò)程中，等位基因隨著同源染色體的分離而分離，并進(jìn)入到不同的配子中；基因分離規(guī)律；人類(lèi)在對(duì)基因認(rèn)識(shí)的過(guò)程中所經(jīng)歷的科學(xué)發(fā)展過(guò)程。其中，細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程及染色體數(shù)目的變化為主要考點(diǎn)。這部分題目以基礎(chǔ)為主，屬于識(shí)記層次。例如，2013年和2014年安徽省的第4題，主要考查學(xué)生對(duì)于減數(shù)分裂各時(shí)期染色體形態(tài)和數(shù)目的記憶、提取情況以及學(xué)生的識(shí)圖能力。減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞復(fù)制一次，分裂兩次，因此在不同時(shí)期有關(guān)染色體數(shù)目的變化情況，很多學(xué)生容易混淆。

細(xì)胞的分子基礎(chǔ)中涉及了對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程和遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程要求達(dá)到應(yīng)用水平，也就是要求學(xué)生能夠熟練掌握探索DNA是遺傳物質(zhì)的科學(xué)思想和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，為將來(lái)從事生物遺傳的研究工作打下基礎(chǔ)。例如，2014年江蘇省第4題以重要的科學(xué)史內(nèi)容為主要的考點(diǎn)，涉及到孟德?tīng)栄芯窟z傳定律的實(shí)驗(yàn)材料、光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA是遺傳物質(zhì)。此題不僅是對(duì)學(xué)生識(shí)記能力的考查，而且傳遞了科學(xué)史學(xué)習(xí)的重要性。生物學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論固然重要，科學(xué)家的研究過(guò)程也不容忽視。

1.2.2 遺傳學(xué)的基本規(guī)律

遺傳學(xué)的基本規(guī)律是遺傳與變異中重要的考點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生能力要求較高。2012年～2104年每年都會(huì)涉及這部分內(nèi)容，且分值在2013、2014年都處于10分左右。此部分內(nèi)容主要包括孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法；基因的分離定律和自由組合定律；基因與性狀的關(guān)系和伴性遺傳幾個(gè)方面。這些內(nèi)容不僅涉及到科學(xué)知識(shí)，還涉及到科學(xué)的方法。在孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)中涉及了假說(shuō)-演繹法、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法和測(cè)交法。除此之外，還要充分理解孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中的科學(xué)思想，即實(shí)現(xiàn)從宏觀到微觀的知識(shí)聯(lián)系?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)這部分的要求是理解水平，要求學(xué)生能夠理解孟德?tīng)栐O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路，掌握實(shí)驗(yàn)的過(guò)程以及遺傳規(guī)律。高考主要考查學(xué)生對(duì)孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的掌握情況。歷年的高考題目中對(duì)于基因的分離定律和自由組合定律的考查是很多的，主要集在中在對(duì)基因型概率的求解、一些典型的形狀分離比（3∶1或9∶3∶3∶1等）的運(yùn)用和基因型的推測(cè)等，經(jīng)常會(huì)與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合在一起考查。

例如2014年安徽省第5題主要考查ZW型性別決定類(lèi)型的伴性遺傳和自由組合定律的應(yīng)用。高考題中有關(guān)遺傳的基本規(guī)律的題目還有很多，例如，2013年新課標(biāo)全國(guó)卷第31題，2012年江蘇卷第10、11題和安徽卷第4題等。

1.2.3 生物的變異

生物的變異的考點(diǎn)主要是生物變異的類(lèi)型、生物變異在誘變育種中的應(yīng)用和對(duì)轉(zhuǎn)基因生物及相關(guān)食品的安全問(wèn)題，要求屬于理解層次，契合《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于了解生物科學(xué)知識(shí)在生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用的要求。例如2013年江蘇卷第15題考查了現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問(wèn)題，與人類(lèi)生活息息相關(guān)，要求學(xué)生能夠利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解釋轉(zhuǎn)基因食品等這些社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。這本身就是生物科學(xué)素養(yǎng)的表現(xiàn)。類(lèi)似的知識(shí)點(diǎn)還有關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的誘變育種。

1.2.4 人類(lèi)遺傳病

人類(lèi)遺傳病在高考中作為遺傳學(xué)知識(shí)考查的良好素材，常以遺傳系譜圖的形式出現(xiàn)，考查的內(nèi)容主要有遺傳病類(lèi)型的判定、基因型和表現(xiàn)型的推斷、遺傳概率的計(jì)算、優(yōu)生優(yōu)育的措施等。例如2013年江蘇卷第31題是一道典型的人類(lèi)遺傳病的題目，其中包括了遺傳方式的判斷、基因型的推測(cè)以及患病概率的計(jì)算等問(wèn)題，主要考查遺傳定律在人類(lèi)遺傳病中的應(yīng)用。另外人類(lèi)遺傳病一類(lèi)的題目也會(huì)涉及優(yōu)生優(yōu)育措施，例如2012年安徽卷31題（3）就這方面有所提及。

1.3 題型分布特點(diǎn)

遺傳學(xué)題目題型主要包括選擇題、填空題、識(shí)圖繪圖題、計(jì)算題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析題等。選擇題在高考題中比較常見(jiàn)，非選擇題中填空題則占有較大比例。近兩年在新課標(biāo)全國(guó)卷及一些省市的試題形式也出現(xiàn)了變化（表2），如繪制遺傳圖解和實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)的題目在2013和2014年兩年中較為常見(jiàn)。這兩類(lèi)題目也逐漸成為重點(diǎn)考查的內(nèi)容。下面著重分析其中的非選擇題形式。 通過(guò)分析非選擇題變化趨勢(shì)，可知各省市的非選擇題目分值大概在16分，3年內(nèi)的分值相差不大，而安徽省和福建省的非選擇題分值是呈上升趨勢(shì)的。

1.3.1 基因圖解的繪圖題

例如2012年安徽卷31題，就是一道基因圖解題，考查了人類(lèi)遺傳病的判定和患病概率的計(jì)算，基因型的判定以及通過(guò)遺傳圖解解釋患病的原因和有關(guān)優(yōu)生優(yōu)育的措施。值得關(guān)注的是這道題還巧妙地與現(xiàn)代分子技術(shù)相結(jié)合，這樣的設(shè)計(jì)改變了簡(jiǎn)單知識(shí)的陳述，提高了題目的應(yīng)用性，考查了學(xué)生信息分析的能力。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)分析題

這一類(lèi)題目主要是通過(guò)檢測(cè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的方式，來(lái)考查學(xué)生是否有科學(xué)思維，并能夠利用一些所學(xué)過(guò)的科學(xué)方法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者分析實(shí)驗(yàn)、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如2013年新課標(biāo)卷31題（2）是一道多對(duì)等位基因控制一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳題，不僅涉及到了基因與性狀這部分遺傳學(xué)規(guī)律所涉及的基本內(nèi)容，而且通過(guò)考查學(xué)生對(duì)假說(shuō)-演繹法這一科學(xué)方法使用的熟練程度。

綜合分析近三年的考題，題型更偏向于綜合性，全面地考查學(xué)生對(duì)于各知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。實(shí)驗(yàn)分析設(shè)計(jì)的題目也有所增加，例如2013年新課標(biāo)卷31題（2）中就在考查學(xué)生是否有科學(xué)的思想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

在實(shí)驗(yàn)分析題目中，除了涉及到科技前沿的知識(shí)，還有科學(xué)史過(guò)程的再現(xiàn)。在科學(xué)教育中，學(xué)生的探究學(xué)習(xí)過(guò)程與科學(xué)家的研究過(guò)程在本質(zhì)上是一致的。例如2014年福建卷28題就是一道關(guān)于人類(lèi)對(duì)遺傳認(rèn)識(shí)史的題目。這道題目共有4個(gè)小問(wèn)題，主要考查基本遺傳定律和遺傳的分子基礎(chǔ)。在題目的表述上則體現(xiàn)了人類(lèi)逐步深入認(rèn)識(shí)遺傳知識(shí)的過(guò)程，主要包括了對(duì)遺傳的基本規(guī)律、伴性遺傳和發(fā)現(xiàn)DNA是主要的遺傳物質(zhì)的過(guò)程。

2 遺傳學(xué)的教學(xué)建議

2.1 以課標(biāo)為本，突出核心概念的理解

生物學(xué)科研究的是自然界的各種生命現(xiàn)象及其規(guī)律，而生物種類(lèi)眾多，生命現(xiàn)象龐雜，內(nèi)容豐富，所以教師應(yīng)要求學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)在掌握大量事實(shí)性知識(shí)之后能夠高度的抽象概括，提煉核心概念。但生物學(xué)核心概念是在錯(cuò)綜復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象、生物學(xué)事件和生物學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)上歸納、推理出來(lái)的結(jié)論，是對(duì)同一類(lèi)生物學(xué)問(wèn)題本質(zhì)特征的抽象和概括。

通過(guò)分析近三年的高考題中遺傳題目的分析發(fā)現(xiàn)高考的題目基本都是圍繞核心概念（表3）展開(kāi)的。例如之前分析的2013年新課標(biāo)卷第31題就是圍繞“性狀遺傳是基因傳遞的結(jié)果，而且這種傳遞是有規(guī)律的”這一核心概念展開(kāi)的。在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中也指出：“注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入理解生物學(xué)的核心概念， 并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個(gè)人決策……”生物學(xué)核心概念的教學(xué)主要側(cè)重教師通過(guò)科學(xué)知識(shí)的教學(xué)，使學(xué)生形成對(duì)生命本質(zhì)的相對(duì)正確的認(rèn)識(shí)，所以在高中教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)更加注重核心概念的重要性。

高考雖然是選拔性的考試，但仍以考查學(xué)生最基本的生物學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)為根本。所以教師和學(xué)生在備考的過(guò)程中仍要以課標(biāo)為基礎(chǔ)，跳出“偏題，怪題”的怪圈，著重夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)。

2.2 注重教材中的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生多種能力

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求“教師要善于引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與調(diào)查、觀察、實(shí)驗(yàn)和制作等活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)家探索生物生殖、遺傳和進(jìn)化奧秘的過(guò)程，學(xué)習(xí)有關(guān)概念、原理、規(guī)律和模型，應(yīng)用有關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)踐中的問(wèn)題”。遺傳與變異這部分內(nèi)容涉及多個(gè)生物科學(xué)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，如孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)、摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)和肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)等（表4）。近三年的高考題對(duì)這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)也都會(huì)有所涉及，實(shí)驗(yàn)題中的解題原理和方法都落實(shí)于課本實(shí)驗(yàn)中。因此對(duì)于教材中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)， 教師都要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真弄懂實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?，掌握?shí)驗(yàn)方法和步驟，分析、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論，處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非預(yù)期現(xiàn)象。這些內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維有很大幫助。

2.3 重視數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與運(yùn)用

數(shù)學(xué)模型是生物科學(xué)的研究方法之一。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，可以加深學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解，讓學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)模型處理相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題的方法。例如在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體、DNA等都發(fā)生了規(guī)律性的變化，直白的講述對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)只是枯燥的記憶。而且通過(guò)前面的分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生容易混淆減數(shù)分裂各時(shí)期染色體的變化。如果這些變化可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)表達(dá)，那么就能使學(xué)生更易于接受、記憶。在分析清楚減數(shù)分裂過(guò)程的基礎(chǔ)上，教師可以以列表的方式，讓學(xué)生分析填寫(xiě)減數(shù)分裂各階段染色體同源染色體、染色單體、DNA等的數(shù)量變化，然后要求學(xué)生用坐標(biāo)曲線表示出染色體、DNA等的數(shù)目變化。通過(guò)具體的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建使學(xué)生理解較為抽象的知識(shí)更容易為學(xué)生所接受。

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