生活取材創(chuàng)情境 緊扣教材重思維
——對一道遺傳試題的分析和備考啟示

安徽 吳志強(qiáng)

生活取材創(chuàng)情境 緊扣教材重思維
——對一道遺傳試題的分析和備考啟示

安徽 吳志強(qiáng)

理科的學(xué)習(xí)必然需要學(xué)生有較強(qiáng)的理科思維。生物作為中學(xué)階段的特殊學(xué)科，其更應(yīng)注重來源生活的取材的試題分析，來加強(qiáng)考生理性思維的熏陶，彰顯思維敏捷，快速抓住事物的本質(zhì)，應(yīng)對如今的高考。

一、題目

【例】（2014安徽·改編）香米稻是一種具有誘人特殊芳香的優(yōu)質(zhì)稻種，香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。

（1）假設(shè)水稻品種甲的香味性狀受隱性基因（Y）控制，現(xiàn)有一株香米稻（水稻是雌雄同株異花的植物），請寫出一種既可判斷其基因型又能保持其純種的方案__________。

（2）假設(shè)香稻品種乙的香味性狀受隱性基因（a）控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因?yàn)橄阄段镔|(zhì)2－乙?；?－吡咯啉（2AP）等累積導(dǎo)致，而2－乙?；?－吡咯啉（2AP）等物質(zhì)在細(xì)胞中是普遍存在的，請解釋a基因如何控制香味性狀的表現(xiàn)__________。

（3）在一塊農(nóng)田間行種植等數(shù)量基因型為Aa和aa的香稻品種乙，假定每株水稻結(jié)的子粒數(shù)目相同，收獲的水稻種下去，具有非香表現(xiàn)型和香米稻型的水稻比例應(yīng)接近__________。

（4）水稻香味性狀與抗病性狀獨(dú)立遺傳?？共。≧）對感?。╮）為顯性。為選育抗病香稻新品種，進(jìn)行一系列雜交實(shí)驗(yàn)。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表所示，推測兩個(gè)親代的基因型是__________。再將F1中無香味抗病類型分別與有香味感病類型進(jìn)行雜交，則產(chǎn)生的F2表現(xiàn)型之比理論上為__________。

性狀 抗病 感病 無香味 有香味數(shù)量778 248 780 231

（5）在培育新品種香米稻時(shí)，經(jīng)常會運(yùn)用到單倍體育種，其與雜交育種相比最大的優(yōu)點(diǎn)是__________。在技術(shù)手段上，離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成__________，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需要的__________。若要獲得二倍體植株，應(yīng)在__________時(shí)期用秋水仙素進(jìn)行誘導(dǎo)處理。

二、命題背景

本題以香稻育種為素材，涉及遺傳的分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異等知識，主要考查考生對遺傳學(xué)的基本概念、基本理論和基本分析方法的理解，以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋，解決生產(chǎn)實(shí)踐中的一些生物學(xué)問題的能力。體現(xiàn)能力立意，較好地引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)關(guān)注知識與現(xiàn)實(shí)的聯(lián)系，全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.試題知識情景

稻米的香味是稻米食味品質(zhì)的重要指標(biāo)，稻米的香味類型有多種，根據(jù)人們的感官來評價(jià)，主要有爆米花香、紫羅蘭香、山核桃香、茉莉花香、萵苣筍味等。香味的遺傳較為復(fù)雜，多數(shù)研究者認(rèn)為控制香味性狀的基因在水稻細(xì)胞核內(nèi)1～2對隱性基因控制，且雜合基因型不表現(xiàn)出香味。水稻香味成分多樣，不同學(xué)者的研究結(jié)果不盡相同。有的認(rèn)為香稻的芳香主要來自NH3、H2S和乙醛，有的認(rèn)為是甲醇、乙醇、正己醇、丙酮、異丁醛、戊醛、己醛、2－甲基吡嗪、糠醛、苯甲醛等成分。目前，更多實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明香稻的香氣的最重要成分是2－乙酰基－1－吡咯啉（2AP）。

2.考查知識及試題分析

第（1）小題中，水稻的味道有香味和無香味兩種，而這對性狀由一對基因Y、y所控制，香味為顯性，無香味為隱性。因此這株香米稻的基因型可能為Yy或YY。進(jìn)行同株異花傳粉，觀察子代稻米是否具有香味。這有兩種情況：YY×YY或者Yy×Yy，如果F1有白色籽粒則親本為Yy，如果沒有則為YY，后代能夠保持黃色特征。學(xué)生容易錯(cuò)答“讓其進(jìn)行自花受粉，觀察子代稻米是否具有香味”，但因水稻為雌雄同株異花作物，不能自花傳粉，所以要注意題干的提示和答案表述的準(zhǔn)確。

第（2）小題考查的是基因與性狀的關(guān)系。在人教版《高中生物·必修2·遺傳與進(jìn)化》第69～70頁中有兩句黑體字：“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”，“基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀”。即教材中明確地指出了基因?qū)π誀羁刂频膬蓷l途徑?？忌绾文軠?zhǔn)確地判斷香味性狀控制屬于哪一條途徑呢？最好的方法是運(yùn)用教材第71頁技能訓(xùn)練：提出假說，得出結(jié)論。假設(shè)a基因控制著某種香味蛋白的合成，那么Aa、aa都應(yīng)該有香味物質(zhì)的產(chǎn)生，即a對A并不是隱性，同時(shí)這種方式并非導(dǎo)致香味物質(zhì)累積，與題干所給信息矛盾，從而排除這種可能性。利用這種方法，得出a基因是參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失，影響香味物質(zhì)的代謝過程，進(jìn)而控制水稻香味性狀。

第（3）小題考查的是遺傳的基本規(guī)律。已知Aa和aa的數(shù)量相等，即A的基因頻率＝0.5×1/2＝0.25，a的基因頻率＝1－0.25＝0.75，在后代中基因重組，AA的基因型為0.25×0.25＝1/16（僅由Aa植株自交或相同基因型個(gè)體雜交得到），Aa基因型0.25×0.75×2＝6/16，aa基因型為1－1/16－6/16＝9/16。這樣具有A表現(xiàn)型和a表現(xiàn)型的玉米比例應(yīng)接近7∶9。

第（4）小題、考查的是基因的分離定律和自由組合定律。題中給出的性狀統(tǒng)計(jì)表格，在教材第12～13頁課后練習(xí)的拓展題，以及第14頁自我檢測的技能應(yīng)用中都出現(xiàn)了類似的柱形圖，這些圖表的分析方法也都一樣，將兩對等位基因拆分，利用基因分離定律計(jì)算得出答案。根據(jù)雜交子代抗病∶感?。?∶1，無香味∶有香味＝3∶1，可知親本無香味感病和無香味抗病植株的基因型依次為：AaRr、AaRr。然后確定F1中無香味抗病類型的基因型及比例為AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr＝1∶2∶2∶4。最后確定與矮稈感病類型進(jìn)行雜交產(chǎn)生的F2基因型及比例為AaRr∶aaRr∶Aarr∶aarr＝4∶2∶2∶1。從而判斷表現(xiàn)型及比例為無香味抗病∶有香味抗病∶無香味感病∶有香味感?。?∶2∶2∶1。

第（5）小題考查的單倍體育種。此題的最后一空，考生容易錯(cuò)填“萌發(fā)的種子或幼苗”。教材第88頁：在自然條件下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶爾也會出現(xiàn)單倍體植株。與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。因此，水稻的單倍體是高度不育，沒有種子，因此只能將水稻的單倍體植株在幼苗期用一定濃度的秋水仙素處理可形成正常的二倍體植株。

【答案】（1）進(jìn)行同株異花傳粉，觀察子代稻米是否具有香味 （2）a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失（3）7∶9 （4）AaRr、AaRr 無香味抗病∶有香味抗病∶無香味感病∶有香味感病＝4∶2∶2∶1 （5）明顯縮短育種年限 愈傷組織 全部遺傳信息 幼苗

三、備考啟示

生物學(xué)是具有理科屬性的學(xué)科，與社會科學(xué)的區(qū)別，主要體現(xiàn)在學(xué)科知識的來源和獲取這些知識的方法兩個(gè)方面。學(xué)科知識的來源是教材，就這道高考題而言，設(shè)置的情景是考生日常生活能接觸到的香米。在這種情景下所設(shè)置的問題都是源于教材，緊扣教材。這意味著中學(xué)生物的備考要重視理論聯(lián)系實(shí)際，要注重學(xué)生的發(fā)展和社會的需求，更關(guān)注學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)。獲取這些知識的方法是在生物教學(xué)中加強(qiáng)理性思維的熏陶，如上述第（2）小題中涉及的“提出假說，得出結(jié)論”就是一種很強(qiáng)的邏輯性，可以簡潔快速找到問題答案的方法。在中學(xué)類似的方法還有假說演繹法、類比推理法等。

綜上分析，筆者發(fā)現(xiàn)教材中的正文、課后練習(xí)、自我檢測、技能訓(xùn)練等欄目若能在教學(xué)中充分挖掘其潛在價(jià)值，不僅加深學(xué)生對生物基礎(chǔ)知識的理解和掌握，更重要的是啟迪了學(xué)生的理科思維，開發(fā)了學(xué)生的智力，甚至對學(xué)生的創(chuàng)新潛能也有極大的激發(fā)。如，學(xué)新課前利用教材中每章的首頁與每節(jié)中的問題探討圖，或?qū)⒆约簬雽W(xué)習(xí)的情境，或與日常生活聯(lián)系，激發(fā)自己學(xué)習(xí)的興趣。高考復(fù)習(xí)時(shí)，通過分析這些板塊的知識，來促進(jìn)學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，達(dá)到理論與實(shí)踐的結(jié)合。如此的訓(xùn)練可提升學(xué)生的發(fā)散思維，建立知識網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)對綜合題。

（作者單位：安徽省蕪湖市第十二中學(xué)）