沈满弟[1] 孟凡苏[2]
湖北省宜昌市第一中学 湖北省宜昌市第二十二中学
“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，包括归纳与概括、演绎与推理、建模与模型、批判型思维、创造性思维等。高中生物教学中，遗传题对学生的理性思维能力有较高要求，一直是课堂教学的重点和难点，同时也是高考题型的热点。在习题训练和考试过程中，学生容易混淆相似的概念，从而无法正确解题；也容易受已做过相似题目的影响， 按“定式思维”解题。
笔者以教学中所碰到的“似曾相似”和“似曾相识”的典型遗传题为例，谈一谈以科学思维引导这些典型遗传题的答题策略。
1、素材“似曾相识”，考察角度不同
[例1].(改编)花农培育了一种两性花观赏植物,该植物有多种花色。将开粉红花的植株进行自交，后代出现开红花的植株84株，开白花的植株82株，开粉红花的植株170株，此现象是否符合基因分离定律? ，理由是 ? 。?
[答案]符合 根据后代的表现型及比例红花∶粉红花∶白花≈1∶2∶1可知，粉红花为杂合子，产生配子的基因组成及比例为1∶1，符合基因分离定律。
[解析]验证分离定律，有自交法、测交法、花粉鉴定法和单倍体育种法，本题是利用自交法和花粉鉴定法的原理来回答的。
2、图型“似曾相识”，基因控制性状的关系不同
[例2].(改编)某自然种群中的雌雄异株二倍体植物为XY型性别决定(无YY型植株),其花色由位于Ⅳ号常染色体上的等位基因(A/a)和仅位于X染色体上的等位基因(B/b)共同控制，控制花色合成的反应途径如下图。研究人员对该种植株进行以下相关研究,请回答下列问题：
该植物种群中紫花植株的基因型有 种，杂合紫花雄株与杂合粉红花雌株杂交，子代中粉红花植株比例为 。
[答案]（1）6 3/8?
[解析] 本题的代谢图中指明酶1和酶2分别是显性基因A和B控制的，白色为隐形个体，其基因型为aaXbY或aaXbXb，粉红花植株基因型为A_XbY或A_XbXb, 紫花植株基因型为A_XBY或A_XBX-共6种，杂合紫花雄株AaXBY与杂合粉红花雌株AaXbXb杂交，子代粉红花植株A_XbY占1/2×3/4=3/8。
[例3].(改编)保加利亚玫瑰是蔷薇科蔷薇属小灌木，为观赏花卉。已知其花色有淡粉色、粉红色和白色三种，涉及A、a和B、b两对等位基因。与其花色有关的色素、酶和基因的关系如图所示。
现用白甲、白乙、淡粉色和粉红色4个纯合品种进行杂交实验，结果如下：
实验1：淡粉色×粉红色，F1表现为淡粉色，F1自交，F2表现为3淡粉∶1粉红。
实验2：白甲×淡粉色，F1表现为白色，F1自交，F2表现为12白∶3淡粉∶1粉红。
实验3：白乙×粉红色，F1表现为白色，F1×粉红(回交)，F2表现为2白∶1淡粉∶1粉红。分析上述实验结果，推断4个纯合品种的基因型。
[答案]白甲：AAbb 白乙：AABB 淡粉色:aaBB 粉红色：aabb
[解析]本题的代谢图中没有指明酶1和酶2是显性基因还是隐性基因控制的，需要根据条件逆推，因为是两对基因自由组合的问题，因此实验2是我们的突破口：根据12:3:1，立即可以逆推实验2的F1为双杂合子AaBb，再结合图形和12:3:1分析，既然双显是白色，可推知：酶1和酶2是隐性基因控制的，白色占12/16,白色除了双显应该还有一个单显，白色单显纯合体设为Aabb，则课推知实验2亲代淡粉为aaBB，从而可以进一步推出白乙为AABB，粉红色：aabb。
[解题策略]遇见图形非常类似的试题，千万不要被“曾经做过”冲昏头脑，[例6]的代谢图中指明酶1和酶2分别是显性基因A和B控制的，推导起来很顺利，但是[例6]代谢图中没有指明酶1和酶2是显性基因还是隐性基因控制的，需要根据条件逆推，寻找突破口，根据12:3:1，立即可以逆推实验2的F1为双杂合子AaBb，酶1和酶2是隐性基因控制的，从而推出其他品种的基因型。对于图形相似的试题，要在科学思维的引导下，充分发挥思维灵活性，而不是停滞于思维定性来解题，充分利用遗传中的假说演绎法，不正则反的在代谢图中演绎，可以迅速得出答案。
3、比例“似曾相识”，基因决定性状的方式不同
[例4].(改编)某科研小组将两个抗病基因X(完全显性)导入黄花三叶草,并且筛选出两个X基因成功整合到染色体上的抗病植株。让其中一棵植株自交, F1为抗病植株：感病植株=15：1，则两个基因X成功整合到 。将F1自交得F2，F2中抗病植株占 。
[答案] 两条非同源染色体上 55/64
[解析]植株乙自交, F1抗病植株∶感病植株=15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明植株乙相当于双杂合子,进而推知,两个基因X成功整合到两条非同源染色体上。若只研究每一对同源染色体上的抗病基因X,则F1中,含两个抗病基因X的植株∶含一个抗病基因X的植株(相当于杂合子)∶感病植株=1∶2∶1,所以F1自交所得F2中,感病植株占1/2×1/4+1/4=3/8;若将两条非同源染色体上的抗病基因X一起研究,则F1自交所得F2中,感病植株占3/8×3/8=9/64,抗病植株占1-9/64=55/64。
综上，面对“似曾相似”的概念，可应用建模与模型、演绎与推理、归纳与概括等科学思维方法，对相似的概念进行辨析，对方法进行归纳总结，找到不同情况的应对方法。对“似曾相识”的题目，要保持严谨和灵活的科学思维进行分析，这也要求老师在平时的教学过程中不能只是传授知识，而是要引导学生自主探究性学习，学会科学的方法和技能，培养科学的思维方式，养成实事求是的科学态度。
基金项目：湖北省教育科学规划2017年度课题“培养高中生物学科核心素养的课堂教学策略研究”，课题编号：2017JB294.