基于模型建構(gòu)的高中遺傳學(xué)生物試題的解題策略

摘要：文章以2017年高考理綜全國(guó)I卷第32題為例，對(duì)試題的解題過程進(jìn)行了分析，論述了基于模型建構(gòu)的高中遺傳學(xué)生物試題的解題策略。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)教學(xué);模型建構(gòu);解題策略

一、原題示例

題目某種羊的性別決定為XY型，已知其有角和無(wú)角由位于常染色體上的等位基因（N/n）控制，黑毛和白毛由等位基因（M/m）控制，且黑毛對(duì)白毛為顯性，回答下列問題。

（1）公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，nn為無(wú)角;母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn為無(wú)角。若多對(duì)雜合體公羊與雜合體母羊雜交，則理論上子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為____ ;公羊的表現(xiàn)型及其比例為____。

（2）某同學(xué)為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛：白毛=3：1。我們認(rèn)為根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補(bǔ)充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計(jì)子二代中白毛個(gè)體的性別比例。若____，則說明M/m是位于X染色體上;若____ ，則說明M/m是位于常染色體上。

（3）一般來(lái)說，對(duì)于性別決定為XY型的動(dòng)物群體而言，當(dāng)一對(duì)等位基因（如A/a）位于常染色體上時(shí)，基因型有____種;當(dāng)其位于X染色體上時(shí)，

二、解題過程分析

1.讀題——理清條件和問題

從概念人手，明確控制有無(wú)角的基因位置，毛色基因的顯隱性關(guān)系。

（1）常染色體遺傳，給出基因型，不同性別個(gè)體同種基因型的表現(xiàn)型不同。已知親代基因型，求子代不同性別個(gè)體的表現(xiàn)型及比例。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，得到雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步探究基因的位置。已知兩種理論上的結(jié)果預(yù)測(cè)，反推兩種理論上的推理假設(shè)。

（3）再現(xiàn)概念XY性別決定，假設(shè)基因在染色體上的三種情況，推測(cè)基因型。

2.析題——理清條件和問題之間的關(guān)系及隱含的原理

XY型性別決定的生物，性染色體上有決定性別的基因，也有與性別決定無(wú)關(guān)的基因，這是伴性遺傳的本質(zhì)原因。

（1）常染色體上的遺傳，不是伴性遺傳，但是性狀表現(xiàn)受到不同性別個(gè)體內(nèi)環(huán)境中某些因素的影響。

（2）若想判斷基因在染色體上的位置，在統(tǒng)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，需要將性別作為一種性狀表現(xiàn)與其他性狀的不同組合分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

（3）常染色體上的基因傳遞與性別無(wú)關(guān)。性染色體上決定性別的基因與性別決定無(wú)關(guān)的基因連鎖進(jìn)入配子傳給子代，不同性染色體上基因組合不同。

3.解題——從邏輯起點(diǎn)出發(fā)，問什么答什么

（1）按照常染色體遺傳，寫出雜合親本的基因型，再按照基因的分離定律寫出子代的基因型，依據(jù)所給信息，分別寫出公羊及母羊的表現(xiàn)型及比例。

（2）分別假設(shè)毛色基因在X染色體和常染色體上，寫出雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解，再分別寫出子代白毛個(gè)體的性別比例。

（3）分別假設(shè)等位基因在常染色體上、在X染色體上、在XY染色體同源區(qū)段上，寫出基因型，寫出各白類型數(shù)。

4.結(jié)題——概念或規(guī)律的實(shí)質(zhì)是邏輯的關(guān)鍵

（1）非伴性遺傳中，基因型相同但不同性別的個(gè)體，表現(xiàn)型可能不同。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。

（2）性別也是一種性狀，在區(qū)分常染色體與伴性遺傳的時(shí)候，需要統(tǒng)計(jì)子代中不同性別的性狀比例。

（3）等位基因在X染色體上與在XY染色體同源區(qū)段上相比，表現(xiàn)型相同，基因型可能不同。等位基因在XY染色體同源區(qū)段上時(shí)，雄性個(gè)體基因型純合體2種，雜合體2種。

三、構(gòu)建模型

通過對(duì)此題的分析，建構(gòu)模型的過程分為三步。首先，提取特殊信息，依問就答，逆向思維，依果推因;其次，依據(jù)遺傳圖解或遺傳系譜圖書寫基因型、表現(xiàn)型、比例、敘述原因，以及描述思路和過程等，進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換;最后，歸納出遺傳題的基本解題模型：相對(duì)性狀一性狀的顯隱性關(guān)系一幾對(duì)基因控制一基因的位置一相關(guān)基因遵循的傳遞規(guī)律一確定基因型一分析特殊條件一子代預(yù)測(cè)（基因型、表現(xiàn)型）、相關(guān)計(jì)算。

四、教學(xué)反思

此題的解答需要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)與概率的相關(guān)知識(shí)，解釋并預(yù)測(cè)了種群內(nèi)某一遺傳性狀的分布及變化，利用遺傳與變異的觀點(diǎn)，解釋遺傳技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。此題的命制風(fēng)格已經(jīng)向生物學(xué)科教學(xué)發(fā)出信號(hào)：學(xué)生的科學(xué)探究、科學(xué)思維能力是在解決具體問題的過程中培養(yǎng)出來(lái)的，要基于此來(lái)發(fā)展學(xué)生的生命觀念和社會(huì)責(zé)任。既然處在教育改革的浪潮中，教師就要學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育思想，研究課堂教學(xué)新模式，了解新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求，領(lǐng)悟生物學(xué)核心素養(yǎng)的深層內(nèi)涵，為成為一名優(yōu)秀教師而不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣丹.模型與模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的價(jià)值[J].生物學(xué)教學(xué)，2010（12）.