基于模型建構的高中遺傳學生物試題的解題策略

摘要：文章以2017年高考理綜全國I卷第32題為例，對試題的解題過程進行了分析，論述了基于模型建構的高中遺傳學生物試題的解題策略。

關鍵詞：生物學教學;模型建構;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的表現為有角，nn為無角;母羊中基因型為NN的表現為有角，nn或Nn為無角。若多對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型及其比例為____ ;公羊的表現型及其比例為____。

（2）某同學為了確定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。我們認為根據這一實驗數據，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數據，如統計子二代中白毛個體的性別比例。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）一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因（如A/a）位于常染色體上時，基因型有____種;當其位于X染色體上時，

二、解題過程分析

1.讀題——理清條件和問題

從概念人手，明確控制有無角的基因位置，毛色基因的顯隱性關系。

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

（2）根據實驗目的，得到雜交實驗結果，進一步探究基因的位置。已知兩種理論上的結果預測，反推兩種理論上的推理假設。

（3）再現概念XY性別決定，假設基因在染色體上的三種情況，推測基因型。

2.析題——理清條件和問題之間的關系及隱含的原理

XY型性別決定的生物，性染色體上有決定性別的基因，也有與性別決定無關的基因，這是伴性遺傳的本質原因。

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

（2）若想判斷基因在染色體上的位置，在統計雜交實驗結果時，需要將性別作為一種性狀表現與其他性狀的不同組合分別進行統計。

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

3.解題——從邏輯起點出發，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，依據所給信息，分別寫出公羊及母羊的表現型及比例。

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

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

4.結題——概念或規律的實質是邏輯的關鍵

（1）非伴性遺傳中，基因型相同但不同性別的個體，表現型可能不同。表現型是基因型與環境共同作用的結果。

（2）性別也是一種性狀，在區分常染色體與伴性遺傳的時候，需要統計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染色體同源區段上相比，表現型相同，基因型可能不同。等位基因在XY染色體同源區段上時，雄性個體基因型純合體2種，雜合體2種。

三、構建模型

通過對此題的分析，建構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，依據遺傳圖解或遺傳系譜圖書寫基因型、表現型、比例、敘述原因，以及描述思路和過程等，進行圖文轉換;最后，歸納出遺傳題的基本解題模型：相對性狀一性狀的顯隱性關系一幾對基因控制一基因的位置一相關基因遵循的傳遞規律一確定基因型一分析特殊條件一子代預測（基因型、表現型）、相關計算。

四、教學反思

此題的解答需要運用統計與概率的相關知識，解釋并預測了種群內某一遺傳性狀的分布及變化，利用遺傳與變異的觀點，解釋遺傳技術在生產、生活中的應用。此題的命制風格已經向生物學科教學發出信號：學生的科學探究、科學思維能力是在解決具體問題的過程中培養出來的，要基于此來發展學生的生命觀念和社會責任。既然處在教育改革的浪潮中，教師就要學習先進的教育思想，研究課堂教學新模式，了解新時代對人才培養的需求，領悟生物學核心素養的深層內涵，為成為一名優秀教師而不懈努力。

參考文獻：

[1]蔣丹.模型與模型建構在高中生物教學中的價值[J].生物學教學，2010（12）.