結(jié)合高中生物學(xué)新課標(biāo)例析遺傳計算題常見選用誤區(qū)

沈?qū)W省　余啟安

[摘要]“遺傳”是普通高中生物學(xué)必修模塊四大概念之一，每年生物高考中都會出現(xiàn)遺傳計算題。本文結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的核心素養(yǎng)，從能力培養(yǎng)、生命觀念、社會責(zé)任等角度分析典型遺傳計算題選用錯誤的例子，讓練習(xí)和測試為有效教學(xué)和高效備考助力。

一、遺傳計算題的重要性

（一）遺傳在新課標(biāo)中的重要位置

根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（后面簡稱新課標(biāo)），必修二模塊包括遺傳的細胞基礎(chǔ)、遺傳的分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律等內(nèi)容。生物必修模塊圍繞四個大概念進行描述，其中包括“概念3 遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”。每個大概念下又有三個重要概念，每個重要概念下有若干較具體的概念。從新課標(biāo)必修模塊的設(shè)置及大概念所占的比例都體現(xiàn)出了遺傳的重要位置。

（二）計算能力與科學(xué)思維

科學(xué)思維是形成生命觀念的重要途徑，是生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，科學(xué)思維是認知動機、認知行為、認知方式和認知品質(zhì)的統(tǒng)一;中學(xué)科學(xué)課程中的科學(xué)思維方法主要是指邏輯思維，包括比較與分類、歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括、批判性思維，是形成概念、建構(gòu)模型的重要思維。計算題可以較好地考查學(xué)生的獨立思考能力、邏輯推理與信息加工處理能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，因此在生物高考試題中占有一定的比重。

（三）2017-2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合（生物）卷中的遺傳計算題

對2017—2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合（生物）卷（2017—2020年為全國卷I，2021年為全國卷乙，后面統(tǒng)一簡稱生物高考卷）中遺傳計算題研究的生物材料、對應(yīng)知識點和分值進行了整理歸納比較，得出下表。據(jù)表可知，在近5年的生物高考卷中，每年都有涉及遺傳計算的題目，分值每年不等，題目研究對象為果蠅、家禽家畜。

二、遺傳計算題選用的常見誤區(qū)

關(guān)于遺傳模塊的教學(xué)提示，新課標(biāo)的表述是：在本模塊的教學(xué)中，教師應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與調(diào)查、觀察、實驗和制作等活動，引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)和提出問題，學(xué)習(xí)有關(guān)概念、原理、規(guī)律和模型，應(yīng)用有關(guān)知識分析和解決實踐中的問題，體驗科學(xué)家探索生物生殖、遺傳和進化奧秘的過程。新課標(biāo)中遺傳的教學(xué)提示和教學(xué)活動都要涉及到計算。在遺傳模塊課堂教學(xué)、練習(xí)作業(yè)、大小測試中都會出現(xiàn)遺傳計算的題目，而對于遺傳計算題的選擇，往往存在以下幾個誤區(qū)。

（一）側(cè)重考察計算能力的遺傳計算題

遺傳中的計算，是為理解概念、掌握規(guī)律、構(gòu)建模型服務(wù)。在選擇題目時，部分老師或?qū)W生喜歡選擇計算難度較大的題目，并沒有達到檢測學(xué)生生物學(xué)知識的目的。

誤區(qū)典型例題一：雜合子Aa連續(xù)自交n次，且逐代淘汰隱性個體，自交n代后，顯性個體中，純合子比例為 ? ? ? ?，雜合子比例為 ? ? ? ?。

這是一道大部分生物學(xué)選考生都會遇到的一道遺傳計算題，很多學(xué)生無法得出正確答案，原因不是受限于生物學(xué)知識，而是因為計算能力不強。這種題目不能培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)，也違背了新課標(biāo)理念。

（二）現(xiàn)實生活中不可能發(fā)生的遺傳計算題

新課標(biāo)要求學(xué)生學(xué)會從生活經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)和提出問題，那我們選用的遺傳計算題應(yīng)該盡量貼近現(xiàn)實生活。

誤區(qū)典型例題二：馬染色體核型2n=64，驢染色體核型2n=62，馬和驢雜交產(chǎn)生騾，假設(shè)兩只騾子可育，則生下子一代個體的染色體數(shù)目可能是 ? ? ? ?。

用數(shù)學(xué)方法計算，若雌性騾子和雄性騾子交配，產(chǎn)生兩種正常生殖細胞是獨立事件，若同時發(fā)生，概率則是兩者相乘，此時產(chǎn)生兩個正常生殖細胞，即含有來源于馬的32條染色體的生殖細胞和來源于驢的31條染色體的生殖細胞，因此騾產(chǎn)生可育生殖細胞的概率是（ ? ? × ? ?）×2= ? ? ?。因此，當(dāng)騾子產(chǎn)生可育正常生殖細胞時，雌雄騾子相互交配產(chǎn)下后代，概率是 ? ? ，約461千萬億分之一。這種概率在現(xiàn)實生活中幾乎不可能出現(xiàn)，這道遺傳計算題既不科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，也沒有起到引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的作用。

（三）不能分析和解決實踐中問題的遺傳計算題

新課標(biāo)要求通過生物學(xué)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)實踐中能運用生物學(xué)知識去分析和解決問題。

誤區(qū)典型例題三：一家醫(yī)院同時出生了4個孩子，分屬三對夫婦，為了查明親子關(guān)系，作了血型檢查，4個孩子的血型分別為：A、B、AB和O，其中AB和O為雙生子，三對夫婦的血型分別為，B和O，A和B，AB和O，這4個孩子分屬哪一對夫婦？說明理由。

這是一道憑空杜撰出來的題目，題目設(shè)計者想通過此題考查遺傳的自由組合定律。這道題對學(xué)生傳播了錯誤的信息，造成了學(xué)生對醫(yī)院的誤解，傷害了辛勤工作的一線醫(yī)護人員。即使在這種情況下，遺傳的自由組合定律并不會起到什么作用，因為家長更相信親子鑒定，而不是進行紙筆計算。

（四）對遺傳病人群缺乏關(guān)愛和尊重的遺傳計算題

生物學(xué)核心素養(yǎng)其中生命觀念的要求是：能夠用生命觀念認識生物的多樣性和統(tǒng)一性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究生命活動規(guī)律，解決實際問題。社會責(zé)任的要求是：學(xué)生應(yīng)能夠以造福人類的態(tài)度和價值觀，關(guān)注涉及生物學(xué)的社會議題，參與討論并作出理性解釋，主動向他人宣傳健康生活和關(guān)愛生命等相關(guān)知識。所以對于少數(shù)患有遺傳病的人群，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生認識到遺傳的本質(zhì)、規(guī)律和多樣性，給予遺傳病患者更多關(guān)愛，而不是設(shè)計為題目擺在學(xué)生面前，讓學(xué)生去計算，對遺傳病人群沒有任何有效建議和實質(zhì)幫助。

誤區(qū)典型例題四：“少白頭”，是指青少年時頭發(fā)過早變白，一個非“少白頭”的男人同一個非“少白頭”視覺正常的女人（其母是“少白頭”，其父是紅綠色盲）結(jié)婚，他們下列孩子的各種表型的頻率是多少？①“少白頭”女兒;②“少白頭”，正常視覺的兒子;③非“少白頭”兒子;④各種性別色盲的孩子;⑤“少白頭”且為色盲的兒子。

“少白頭”現(xiàn)象大部分都跟遺傳有關(guān)，除此之外，精神緊張、用腦過度等造成活性氧自由基對毛球黑色素細胞和合線粒體DNA的損傷等影響，白發(fā)數(shù)量可能會增多。但除了這些個別情況，一般的少白頭現(xiàn)象都跟遺傳有關(guān)。在很多中學(xué)，都會有少部分學(xué)生存在“少白頭”的現(xiàn)象，這道遺傳計算題會讓他們感覺很尷尬和無助，因為“少白頭”的出現(xiàn)并不是他們的意愿，也不是他們的生活方式不健康或不自愛等原因，而是遺傳的自然規(guī)律。

對于遺傳病人群而言，他們的遺傳病不是一個概率，而是一個事實，計算的結(jié)果對于他們的“病癥”沒有任何實質(zhì)的幫助。

（五）違背政策法規(guī)、社會公德、世俗標(biāo)準(zhǔn)的遺傳計算題

新課標(biāo)要求普通高中生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)知識后要承擔(dān)社會責(zé)任，宣傳健康的生活方式、態(tài)度和價值觀。對于違背政策法規(guī)、社會公德、世俗標(biāo)準(zhǔn)，宣傳錯誤價值觀的信息不能出現(xiàn)在中學(xué)生的題目里。

誤區(qū)典型例題五：試求雙重叔侄女婚配所生子女的近交系數(shù)（FI）及其雙親的親緣系數(shù)（RED）。

《中華人民共和國婚姻法》第七條（一）規(guī)定直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親禁止結(jié)婚。叔侄女屬于三代以內(nèi)的旁系血親，兩者不能婚配。這道遺傳計算題宣傳錯誤的婚戀觀念，顛覆了社會公德與世俗標(biāo)準(zhǔn)。計算的系數(shù)或概率可能讓學(xué)生存在僥幸心理，在婚戀上做出錯誤的選擇，給人生帶來難以承受的負擔(dān)和危害。

三、關(guān)于遺傳計算題選用的建議

筆者認真研究新課標(biāo)，參考歷年生物高考卷的遺傳計算題，認為選用的題母要為聚焦大概念、培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)服務(wù)，避免以上五種誤區(qū)，讓遺傳計算題能真正鍛煉到學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生正確的生命觀念。

參考文獻

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