整體把握并循序漸進(jìn)地構(gòu)建核心概念
——以顯、隱性性狀概念為例

湖南

生物學(xué)概念的構(gòu)建不僅需要例證的支撐（正例支撐概念的內(nèi)涵，反例或變例用于強(qiáng)化概念的核心內(nèi)涵，特例補(bǔ)充概念的外延），還需要各種科學(xué)思維方法。在訓(xùn)練學(xué)生思維能力的同時(shí)，使學(xué)生更好地掌握相關(guān)技能。所以，有些核心概念的構(gòu)建，不是新授課就能一蹴而就的，往往需要在整體把握的基礎(chǔ)上，通過復(fù)習(xí)教學(xué)循序漸進(jìn)地加以深化。相對(duì)性狀是遺傳學(xué)的核心概念，本文以顯性性狀、隱性性狀這對(duì)概念的構(gòu)建為例加以說明。

一、用正例確定概念的基本內(nèi)涵

圖1 一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)

豌豆的高莖與矮莖是一對(duì)相對(duì)性狀，具有相對(duì)性狀的親本雜交，F(xiàn)1顯現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀，如高莖；F1未顯現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀，如矮莖；F1自交發(fā)生性狀分離，F(xiàn)2中不同于F1的性狀為隱性性狀。

上述概念及其與遺傳的關(guān)系，是遺傳分析的基本立足點(diǎn)，應(yīng)該將其轉(zhuǎn)化為遺傳探究分析的基本技能，需要在例題講評(píng)與習(xí)題演練中加以強(qiáng)化。

二、用變例強(qiáng)化概念的核心內(nèi)涵

【例1】馬的毛色的遺傳由一對(duì)等位基因A和a決定，請(qǐng)據(jù)圖2回答下面的問題。

圖2 馬的毛色遺傳圖解

（1）分析_________號(hào)馬與其親本之間的性狀遺傳特點(diǎn)，可以判斷栗色是________性狀。

（2）若要在短時(shí)間內(nèi)鑒定出7號(hào)栗色雄馬是否為雜合子，可以讓這匹馬跟________交配，看是否生出________馬。

【解析】本題依據(jù)性狀分離現(xiàn)象判斷性狀的顯、隱性。圖2中1～4號(hào)的遺傳關(guān)系，不能完全類比圖1，因?yàn)橥愣沟姆敝沉?qiáng)，F(xiàn)1數(shù)量大，而圖2中1號(hào)馬與2號(hào)馬的子代只有兩匹栗色馬，不足以說明1號(hào)與2號(hào)馬不能生出白色馬，同理，如果7號(hào)馬為雜合子，它測(cè)交的子代數(shù)量過少時(shí)，不一定有白色馬。

【參考答案】（1）6 顯性 （2）多匹白色雌馬 白色

【點(diǎn)評(píng)】這一變例，從概率統(tǒng)計(jì)需要足夠樣本的角度進(jìn)行分析，強(qiáng)化了顯、隱性性狀概念的核心內(nèi)涵，能較好地使學(xué)生掌握判斷顯、隱性性狀的基本技法。

三、運(yùn)用科學(xué)思維方法強(qiáng)化技能訓(xùn)練

【例2】如圖3是由一對(duì)等位基因A與a控制的某種遺傳病的家族系譜圖，通過DNA鑒定發(fā)現(xiàn)2號(hào)不攜帶致病基因。在不考慮基因突變的前提下，某同學(xué)根據(jù)圖3對(duì)該遺傳病的遺傳方式進(jìn)行了分析，請(qǐng)完善該同學(xué)所做的分析。

圖3 某單基因遺傳病的家族系譜圖

此家族系譜圖不能通過類比孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)而判斷該致病基因是顯性還是隱性，故提出4種假設(shè)進(jìn)行探討。

假設(shè)1：該病為常染色體隱性遺傳病。則1號(hào)的基因型為aa，在2號(hào)不攜帶致病基因的前提下，2號(hào)的基因型為AA，1號(hào)與2號(hào)婚配不會(huì)生育出患病子女。由假設(shè)得出的結(jié)論不符合家族系譜圖中的事實(shí)（3號(hào)、6號(hào)為患者），故假設(shè)1不成立。

假設(shè)2：該病為常染色體顯性遺傳病。則1號(hào)、2號(hào)的基因型分別為_______時(shí)，可以生育出患病子女和不患病子女，假設(shè)2成立。

假設(shè)3：該病為伴X染色體顯性遺傳病。則1號(hào)的基因型為_______，2 號(hào)的基因型為 XaY 時(shí)，可以生育出患病子女和不患病子女，假設(shè)3成立。

假設(shè)4：該病為伴X染色體隱性遺傳病。則1號(hào)的基因型為 XaXa，2 號(hào)的基因型為_______，1 號(hào)與 2 號(hào)婚配不能生育出與______（填系譜圖中的編號(hào)）號(hào)表現(xiàn)型相同的子女，假設(shè)4不成立。

結(jié)論：致病基因?yàn)開______性基因，________（填“能”或“不能”）確定該致病基因是在常染色體上還是在X染色體上。

【解析】本題不能直接用圖1生成的常規(guī)方法判斷該遺傳病致病基因的顯、隱性，但運(yùn)用假說-演繹法，設(shè)置全部的假設(shè)，然后依據(jù)題干信息分析判斷每一種假設(shè)是否成立，即可排除隱性遺傳。

【參考答案】Aa和aaXAXaXAY3、5顯不能

【點(diǎn)評(píng)】該題以特殊條件下顯、隱性性狀的判斷為目標(biāo)，以推導(dǎo)的思維過程為“針線”，將基因型的推導(dǎo)、遺傳方式的判斷聯(lián)系起來。這種推導(dǎo)方法、科學(xué)思維的命題立意，值得一輪復(fù)習(xí)借鑒。近幾年的高考中，出現(xiàn)了以通過理性判斷解讀某個(gè)核心概念為命題思路的試題，折射出高考注重考查理解核心概念的質(zhì)。所以，構(gòu)建核心概念重在理解，而理解是一個(gè)思維過程，只有把核心概念置于變化的情境與例證中解讀，并將核心概念的構(gòu)建與思維能力的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來，才能避免學(xué)生死記硬背，從而使學(xué)生更好地理解核心概念并提升學(xué)生思維能力。

四、特例補(bǔ)充概念的外延

學(xué)習(xí)概念時(shí)，忽視特例，可能會(huì)導(dǎo)致概念的外延擴(kuò)大或縮小，故教師在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)列舉特例，幫助學(xué)生全面掌握概念。例如：性狀分離現(xiàn)象是判斷性狀顯、隱性的可靠方法，但也不盡然。

【例3】報(bào)春花的白色（只含白色色素）和黃色（含黃色錦葵色素）由獨(dú)立遺傳的兩對(duì)等位基因決定，其遺傳機(jī)理如圖4所示。白花（AABB）與白花（aabb）雜交得到的F1植株開白花，F(xiàn)1自交得到F2植株發(fā)生性狀分離，白花與黃花之比為13∶3。

圖4

（1）白花_______（填“是”或“不是”）顯性性狀。

（2）用簡便方法驗(yàn)證你的判斷并預(yù)測(cè)結(jié)果。

【解析】從B基因影響黃色色素合成的機(jī)理看出，黃花相對(duì)于白花為顯性性狀，由于抑制基因A合成某種抑制物，干擾了花色基因B的表達(dá)，所以A基因的存在，掩蓋了B與b基因間的顯、隱性關(guān)系。想要驗(yàn)證花色的顯、隱性，先要排除A基因的干擾，應(yīng)選用無A基因的植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證花色性狀的顯、隱性。

【參考答案】（1）不是 （2）讓多株F2黃色植株自交，如果F3發(fā)生性狀分離，即有開黃花和開白花的植株，則黃花相對(duì)于白花為顯性性狀

【點(diǎn)評(píng)】不能類比圖1判斷本題花色性狀的顯、隱性，即不能依據(jù)親代與F1的關(guān)系，也不能依據(jù)F1自交得到的F2發(fā)生性狀分離來判斷花色性狀的顯、隱性，只能依據(jù)F2黃色植株自交是否發(fā)生性狀分離來驗(yàn)證花色性狀的顯、隱性。這一特例對(duì)判斷性狀的顯、隱性有所補(bǔ)充，即性狀分離現(xiàn)象作為判斷性狀顯、隱性的主要依據(jù)，有時(shí)候不一定可靠，在兩對(duì)以上等位基因決定一對(duì)相對(duì)性狀時(shí)，有時(shí)要依據(jù)基因的作用機(jī)理和不同等位基因之間的相互關(guān)系來準(zhǔn)確區(qū)分顯性性狀和隱性性狀。這一特例還啟示師生要弱化某些思維定式，如自交發(fā)生性狀分離，自交親本的性狀不一定為顯性；自交不發(fā)生性狀分離，自交親本不一定是純合，如基因型為AABb的白花雜合報(bào)春花，自交后不發(fā)生性狀分離。

本題由考查性狀分離的一個(gè)選擇題改編而來，目的是啟示教師在講評(píng)習(xí)題時(shí)注意借用試題中的情境強(qiáng)化對(duì)核心概念的理解。教學(xué)中補(bǔ)充特例，是以拓寬思維視野為目的，不必過分強(qiáng)調(diào)特例，以免特殊性沖淡了普遍性。

五、借鑒高考試題，拓展理解核心概念的視角

【例4】（2018年，全國卷I，第32題）果蠅體細(xì)胞有4對(duì)染色體，其中2、3、4號(hào)為常染色體。已知控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號(hào)染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號(hào)染色體上。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下：__________________________________

眼 性別 灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體___________________________________長翅∶黑檀體殘翅1/2有眼 __1/2___雌_____________________________________9∶3∶3∶1__1/2___雄_____________________________________9∶3∶3∶1 1/2無眼 __1/2___雌_____________________________________9∶3∶3∶1__1/2___雄______________________________________9∶3∶3∶1

回答下列問題：

（1）根據(jù)雜交結(jié)果，______（填“能”或“不能”）判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于X染色體還是常染色體上。若控制有眼/無眼性狀的基因位于X染色體上，根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷，顯性性狀是_______，判斷依據(jù)是________________________________________________________。

（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請(qǐng)用表中雜交子代果蠅為材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果）。

（3）若控制有眼/無眼性狀的基因位于4號(hào)染色體上，用灰體長翅有眼純合體和黑檀體殘翅無眼純合體果蠅雜交，F(xiàn)1相互交配后，F(xiàn)2中雌雄均有______種表現(xiàn)型，其中黑檀體長翅無眼所占比例為3/64時(shí)，則說明無眼性狀為_______（填“顯性”或“隱性”）。

【解析】（1）判斷依據(jù)是測(cè)交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是子代有眼/無眼性狀在表現(xiàn)型上無性別差異，不能判斷控制有眼/無眼性狀的基因是在常染色體上，還是在X染色體上。如果在常染色體遺傳的情況下，則不能對(duì)有眼/無眼性狀的顯、隱性做出判斷，但在伴X染色體遺傳時(shí)卻可以，因?yàn)樾坌杂H本為顯性，子代雌果蠅全為顯性；雌性親本為純合子，子代雄果蠅只有一種表現(xiàn)型，故此問條件下的親本為XAXa和XaY，雌性親本為顯性性狀，即無眼相對(duì)于有眼為顯性；（2）如果控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，表中子代雌、雄果蠅，都是一半為雜合子，一半為純合子，用實(shí)驗(yàn)確定表中有眼/無眼子代哪個(gè)為雜合子即可，但不能用測(cè)交實(shí)驗(yàn)；（3）符合自由組合定律的常染色體遺傳現(xiàn)象，F(xiàn)1基因型為AaBbCc，F(xiàn)2表現(xiàn)型的種類數(shù)為23，共8種，其中黑檀體長翅占1/4×3/4=3/16，則無眼占1/4，說明無眼是隱性性狀。

【參考答案】（1）不能 無眼 只有當(dāng)無眼為顯性時(shí)，子代雌雄個(gè)體中才都會(huì)出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離 （2）雜交組合：無眼×無眼 預(yù)期結(jié)果：若子代中無眼∶有眼= 3∶1，則無眼為顯性性狀；若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀。 （3）8 隱性

【點(diǎn)評(píng)】此題從不同角度圍繞顯、隱性性狀的判斷與探究命制，命題思路是注重理解核心概念的質(zhì)，這值得關(guān)注。涉及顯、隱性性狀的判斷與探究的考點(diǎn)，還有以群體遺傳、基因致死和基因表達(dá)特點(diǎn)等試題角度進(jìn)行考查。同樣的生物學(xué)現(xiàn)象作為試題情境，可以從不同角度切入，解讀或強(qiáng)化不同的核心概念，同一核心概念可以置于不同的情境中解讀、理解或應(yīng)用。

在構(gòu)建核心概念過程中，教師不一定要要求學(xué)生準(zhǔn)確分清楚哪些是定義，哪些是概念的內(nèi)涵。最為重要的是，構(gòu)建概念時(shí)一定要避免死記硬背，而要做到真正理解概念，知道概念的內(nèi)涵、外延及其例證，運(yùn)用科學(xué)方法分析概念的各種例證，用所學(xué)的概念和原理解釋各種生命現(xiàn)象，訓(xùn)練和提升學(xué)生的思維能力、應(yīng)試能力。