人教版普通高中教材“伴性遺傳”中部分遺傳圖解的疑問與釋疑

文章編號：1003-7586（2025）01-0076-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 對“女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解”產生的疑問

為幫助學生分析和理解伴性遺傳的特點，人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》（以下簡稱“教材”在“伴性遺傳”一節中設置了多個遺傳圖解。教學過程中，教師需要指導學生通過探究伴性遺傳疾病在親代和子代之間的遺傳情況，深入分析并解釋伴性遺傳的特點。例如，在該節“思考·討論\"欄目中，學生需要預測“女性紅綠色盲基因攜帶者與男性紅綠色盲婚配的遺傳圖解”和“女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解”中子代的基因型和表型。鑒于學生已經學習了代表父方、母方的性染色體表示方法以及紅綠色盲基因位于X染色體的非同源區段且為隱性遺傳等知識點，教師可進一步引導學生研究、推測上述兩種婚配情況下子代的基因型和表型，并讓學生以填寫遺傳圖解的形式展示推理過程（見圖1，幫助學生理解X染色體上隱性基因的遺傳特點。

在教學過程中，學生能夠正確填寫“女性紅綠色 盲基因攜帶者與男性紅綠色盲婚配的遺傳圖解”，但

在填寫“女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解”時，筆者發現了問題。具體而言，絕大多數學生填寫的“女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解”中，親代基因型分別為 ，配子分別為 1 、Y，子代基因型分別為 學生對于上述情況的普遍解釋為：在生殖過程中，女性紅綠色盲患者產生兩個X染色體上均攜帶紅綠色盲基因b的配子；正常男性產生一個攜帶正常色覺基因 染色體，以及一個Y染色體；女方配子與男方配子隨機結合產生的子代中，兩個女兒都是紅綠色盲基因攜帶者，兩個兒子都是紅綠色盲患者。

從學生現有知識框架出發，以上解釋看似合理，能夠反映出學生對X染色體上隱性基因遺傳特點的基本理解。然而，該遺傳圖解的設計存在缺陷，待填圖框的數量易引導學生因慣性思維而做出錯誤推斷，即“兩個女兒都是紅綠色盲基因攜帶者，兩個兒子都是紅綠色盲患者”。這種圖解不僅不利于減數分裂和伴性遺傳中染色體行為相關知識體系的前后連貫，也不能如實反映親代經過生殖過程產生后代的真實情況。

2不同版本教科書在伴性遺傳知識表述方面的比較釋疑

在現行的六個版本教材中，北師大版、蘇教版、浙科版、滬科版、滬科教版教材在性別決定和伴性遺傳方面的表述是一致的。例如，在說明性別決定及伴性遺傳相關問題時，基于浙科版教材設置插圖（見圖2）作為輔助說明，此插圖與蘇教版教材為解釋相同內容所配置的插圖（見圖3）在表意及作用方面高度契合。

親代在生殖過程中把染色體上的基因傳遞給子代，精子和卵細胞充當基因在親子代間傳遞的“橋梁”。筆者通過對浙科版以及蘇教版等多個版本教材內有關性別決定的插圖進行探究與剖析，發現學生在完成減數分裂和孟德爾遺傳定律相關知識的系統學習后，能夠深人理解（性）染色體在遺傳過程中的行為特性、生男生女的概率均等以及紅綠色盲基因依托性染色體在親代與子代之間穩定傳遞的內在機制等?；诖?，學生能避免做出一些違背遺傳學基本原理的錯誤表述，如“女性紅綠色盲患者能產生兩個X染色體上均攜帶紅綠色盲基因b的配子\"“兩個女兒都是紅綠色盲基因攜帶者，兩個兒子都是紅綠色盲患者”。

在正常生理狀況下，女性每月僅排出一個卵細胞，而男性一次會排出大量精子。這些精子根據攜帶的性染色體類型可以分為兩類，這兩類精子與卵細胞結合的概率相同。性染色體上的基因通過生殖過程傳遞給子代。當女性紅綠色盲患者與正常男性婚配時，只會產生一種配子（配子中的X染色體上攜帶紅綠色盲基因b），正常男性則會產生兩種配子（一個配子含有攜帶正常色覺基因B的X染色體，另一個配子含有Y染色體）。這兩種配子隨機結合，產生的子代可能是基因型為 的女性紅綠色盲基因攜帶者或基因型為 男性色盲。

綜上所述，筆者建議對人教版教材“伴性遺傳”一節“思考·討論\"欄目中“女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解”進行修改，具體修改建議為：將插圖中親代女性紅綠色盲患者產生配子的待填圖框刪減為一個；將子代基因型、子代表型和數量比的待填圖框刪減為兩個（見圖4）。此修改既符合艾賓浩斯（H.Ebbinghaus）所提出的 7±2 短時記憶規律，又與有關教科書插圖識別特征的眼動研究結論相契合，即當插圖內包含的文字或圖形信息量過于繁雜時，學生對插圖的整體識別效果削弱，不利于學習。此外，該修訂也能有效避免學生掉進“有空必填\"的慣性思維陷阱。

3對多元化插圖運用的思考

夸美紐斯（J.A.Comenius）主張，凡是需要知道的事物，都要通過事物本身來進行教學。在高中生物學教學中，圖像資源能夠顯著促進學生精準且深入地理解事物的內在本質，而教學插圖作為一種實用的教學資源，發揮著重要作用。2教科書中的插圖通常包含著對關鍵知識點的解讀，為書中抽象的文本信息提供視覺化、直觀形象的補充和解釋，從而幫助教師優化教學過程，加強學生對知識的理解。插圖作為教科書中知識體系的重要構成要素，能夠生動、精煉地呈現關鍵知識點，具有文字表述無法替代的功能和優勢，有助于學生構建生物學概念。3《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確要求，在教學過程中，教師應該嘗試整合實驗探究、生活實踐經驗、圖文資料等多元資源或多種途徑，引導學生展開深度思考并進行主動探索，培養學生綜合思維、開放性思維和創造性思維品質并提升其從多元視角認識世界和開展動手實踐操作的能力。學生通過對插圖的觀察和識別能夠提高自身觀察、分析和表達等多方面能力，故識圖能力是學生在生物學領域中必須掌握的一項基本技能。

教師應緊密結合學生的成長規律和認知特性，將插圖教學和學生學習興趣相結合，著力研究多元化的插圖運用策略，全面培養學生提出問題、發現問題和解決問題的綜合素養與能力，提升學生的創新思維和實踐能力，同時激發學生對生物學的學習興趣，最終實現提升學生生物學學科核心素養的教學目標。4教材中的每一幅插圖務必確保精準無誤對于提高學生學習效率、學習能力以及培養學生生物學學科核心素養等均具有積極價值。因此，教師在深入研讀教材插圖時，需要展開系統的挖掘與運用工作，以此助力學生深化對教材重點和難點知識的理解與掌握，培養學生解讀圖表信息以及開展綜合分析的能力，全面提升學生的生物學學科核心素養。

參考文獻

[1]姚寶駿，丁樹良.中學生物教材插圖識別特征的眼動研究[J].課程·教材·教法，2018，38（2）：103-109.

[2]CARNEYRN，LEVINJR.Pictorialillustrationsstillimprovestudents'learningfrom text[J].Educational psychologyreview，2002（14）：5-26.

[3]劉恩山，朱立祥，李曉輝.基于學習科學理論落實核心素養目標——浙科版高中生物學教材的設計意圖和教學取向[J].生物學通報，2020，55（8）：13-18.

[4]顧明燕.高中生物教材插圖教學與學生學習能力培養的研究[D].重慶：重慶師范大學，2018.