广东 汕头市六都中学 陈洪章 515144
摘要:《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中界定的生物学核心素养 包括生命 观念、科学 思维、科学探究、社会 责任四个维度。其中“科学思维”关于演绎与推理能力在遗传实验题中的应用是高考遗传题的常见形式，也是高三老师与学生备考的重点与难点，此类题型灵活多变，考查了学生对遗传学核心概念与规律的理解，也关注了学生生物学的核心素养。下面笔者主要围绕生物学核心素养培养与遗传实验题的常见题型进行分析。
关键词：核心素养 科学思维 演绎与推理 遗传实验
《普通高中生物学课 程标准（2017年版）》中 界定的生物学核心 素养包括生命观念、 科学思维、科 学探究、社会责 任四个维度。关于生物学核心素养是近几年高考生物试题的主要的考查方向，在高考遗传实验题中特别强调对“科学思维”中演绎与推理能力的考查，此类题目灵活多变，让很多学生无从下手，但如果能理透遗传规律的实质，灵活应用演绎与推理，还是能化难为简，轻松解答。下面，笔者主要从遗传实验题的常见题型分类入手，分析遗传规律的实质，培养学生的科学思维，提升生物学核心素养。
一、显、隐性状的探究
（一）显、隐性状的判断方法
在一对 相对性状的豌豆 杂交实验中，孟德尔通过实验分析得出了如下的数据，并提出了显 性性状与隐性性 状的概念： “F1表现出来的性 状是显性性状，F1未表 现出来而在F2表现 出来的性状 是隐性性状”。
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通过对实 验过程进行分 析，我们可以 发现在实 验过程中，可以引 导学生从中 总结出判断 性状显隐性 的方法。可以通过一对相对 性状的纯合亲本 杂 交法、某一相 对性状的自 交法、子代相对性状的比例法等，其中，杂 交法与自交 法经常被使用于遗传实验题中探究显 隐 性状，但这两种方法均需要出现特定的结果才可以确定显隐性，具有一定的局限性，有时需要结合两种方法才可以确定。
（二）探究显、隐性状的实验设计
1.探究显隐性状实验设计一般思路
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根据题目的要求选择自交或者杂交进行实验，统计子代的表现型与比例，并使用“演绎与推理”分类讨论可能出现的结果，结合演绎推理出来的结果推导显性与隐性性状。
2.探究显隐性状实验设计例题分析
例1：某雌 雄同株的植物 叶形的圆与尖是一对相对性状。现有一批圆叶和尖叶植株，请设计实验判断该相对 性状的显 隐性。
实验思路：选取等量圆叶与尖叶植株，分别单 独隔离种 植，观察F1性状。若F1发生性状分离，则亲本为________性状；若F1未发生性状分离，则需要_____________________。
解析：利用自交方法判断显隐性，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性性状；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。
例1答案：（1）显性 从子一代中选取圆叶与尖叶植株进行杂交
观察其子二代性状，表现出的性状为显性性状。
二、基因位置的探究
（一）基因位置的判断方法
在红、 白眼果 蝇的杂 交实验中，摩 尔根发现 白 眼性 状总是和性 别相关 联，提出“控制果 蝇红 眼与白 眼的基 因只位于 X染色 体 上，Y染 色体上无相 应的等 位基 因”的假说 ，通过如下的实验 最终证 明了假说。
实验过程 说明
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上述两个实验是证明基因在X染色体上的经典交配组合：
1.隐 性雌 性个体与显 性纯合雄 性个体交 配，子代雌 性个 体均表现 为显 性性 状，雄 性个体均 表现为隐 性性 状。
2.显性杂 合 雌 性 个体与 显 性雄 性个 体交 配，子 代 雌 性个体均表 现显 性性状， 雄 性个 体一 半表 现显 性性状、一 半表现 隐性 性状。
（二）探究基因位置的实验设计
1.探究基因位置实验设计一般思路
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我们只要结合题干要求，寻找出上述两种交配组合之一，并直接假设基因位于X染色体上进行演绎与推理，得出相应的结果
2.探究基因位置实验设计例题分析
例2. (2016?全国卷Ⅰ改编)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，某同学用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。请用子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。
解析：控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。若要证明这一结论，可以用子代果蝇为材料设计杂交实验。可从子代中选取果蝇作为亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表现来证明结论。
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答案：杂交组合1：♀黄体× 灰体。
预期结果：子 一代 中所 有的 雌 性都表 现为灰 体，雄 性都表 现 为黄 体。
杂交组合2：♀灰体× 灰体。
预期结果：子 一代 中所 有的 雌 性都 表现 为 灰 体，雄 性 中一 半表现 为 灰 体，另 一半 表 现 为 黄 体。
三、是否遵循遗传定律的探究
（一）基因分离和自由组合定律的实质
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1.基因分离定律实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。
2.基因 自由 组合 定律的 实质：非 同 源染 色 体上的非 等位 基因自 由组 合。
（二）探究是否遵循遗传定律的实验设计
1.探究是否遵循遗传定律实验设计一般思路
（1）判断基因是否位于不同对同源染色体上
以AaBb为例，若 两对等 位基 因分 别位于两 对同 源染 色体上，则产 生 四 种 类 型的 配 子。在这个前提下进 行 测 交或自 交时会 出现 特定的性 状分 离 比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1 (或其他形式的变形)，也会 出在存在 致 死背 景下 特殊 的性 状 分 离比，如：4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时，若 出 现上述性 状分 离比，可考 虑这两对基因 位 于 两对 同源 染 色体上。
（2）完全连锁遗传现象中的基因确定
基因完全连锁(如果不存在减数第一次分裂四分体时期的交叉互换)时，不符 合基因 的自 由组 合 定律，其子代会出现一 些特定的性 状 分 离 比，如图所示：
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2.探究是否遵循遗传定律实验设计例题分析
例3. (2017?全国卷Ⅲ节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论) 解析：本题考查设计遗传实验，判断 三 对 基 因是否 位 于 同一 对同 源染 色体 上，从实质来看，本题是考 查学 生 对基 因分离与 基 因自由 组合 定律的理 解与验 证，要确定三对基因是否分别位于三对染色体上，我们首选找到AaBbEe个体进行自交或者测交，通过统计子代的表现型与比例来确定，但是由于本题无法获得AaBbEe个体，所以我们选择以两对基因的形式进行实验，即分别进行三组实验，各自来确定各自两对基因是否符合自由组合定律，从而来确定基因位置。比如利用①和②去确定A/a和B/b是否位于一对染色体上。
实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)
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预期结果及结论：
若F2的表 现型及 比例为 有眼正常 刚毛∶无 眼正常 刚毛∶有 眼小 刚毛∶无 眼小刚 毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于两对染色体上。若有 眼小刚 毛∶有 眼正常 刚毛∶无眼 正 常刚毛＝1∶2∶1，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用①与③杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用②与③杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。
答案：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若三个 杂 交组 合的F2中均 出现 四 种表 现 型，且比例均为9∶3∶3∶1，则可 确定 这三 对等 位基 因 分 别 位于 三对 染色体上；若不出现上述9∶3∶3∶1比例，则可 确定 这三 对等位基 因不 是分 别位 于三对 染色 体 上。
生物遗传实验题是高考生物试题中的重要考点，其很好的契合生物学的核心素养，特别是关于“科学思维”中的演绎与推理。在日常的教学与训练中，我们要抓住遗传定律的实质，以题型分类的形式引导学生合理的选择实验交配组合，善于运用演绎与推理的方法预测结果。当然，学科核心素养的培养与提升也不是一蹴而就的，需要我们在教学过程中有意识的引导与培养。
参考文献
[1] 肖安庆, 吴志强, 张大海. 基于核心素养的高中生物教学探讨[J]. 中学生物学, 2018(4):17-18.
[2] 张澍斌. 基于核心素养高中生物实验高效教学模式初探[J]. 中学理科园地, 2018, 14(05):46-47.
[3] 费世汲. 基于学科核心素养的高中生物教学思考[J]. 名师在线, 2018, 64(27):10-11.