福建 何紅星
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)提出,高中生物課程重視以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展,重視評(píng)價(jià)的診斷作用、激勵(lì)作用和促進(jìn)作用,幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。高三復(fù)習(xí)中,學(xué)生普遍存在“刷題”的現(xiàn)象,不能做到逐本追源和見“意”思遷,造成學(xué)習(xí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低下等結(jié)果;導(dǎo)致學(xué)生缺乏領(lǐng)悟試題本身要求的思維和解決問題的方法等。如何提高試題使用成效是高三復(fù)習(xí)中值得研究的重要課題。筆者以2020 年山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試生物試卷第23 題為例,就試題的使用,探究如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的復(fù)習(xí)。
一道有代表性的試題,包含著多種考查方法,從知識(shí)立意到能力立意,無不彰顯著命題者的智慧。從試題的講解關(guān)注到大概念下的單元復(fù)習(xí),能達(dá)到事半功倍的效果,化解高考帶來的壓力。高考真題具有很高的權(quán)威性,是高考命題工作者經(jīng)過深思熟慮得到的成果,具有嚴(yán)格實(shí)施《課程標(biāo)準(zhǔn)》、傳達(dá)課程改革方向的特點(diǎn),無論是知識(shí)的考查還是能力的考查都具有明確的指向,有利于提高課堂教學(xué)的針對(duì)性和有效性。
【例題】(2020 年,山東卷,第23 題節(jié)選)玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M 培育出雌株突變品系,該突變品系的產(chǎn)生原因是2 號(hào)染色體上的基因Ts 突變?yōu)閠s,Ts 對(duì)ts 為完全顯性。將抗玉米螟的基因A 轉(zhuǎn)入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A 基因插入的位置不同,甲植株的株高表現(xiàn)正常,乙植株矮小。為研究A 基因的插入位置及其產(chǎn)生的影響,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟約為1∶1
實(shí)驗(yàn)二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高約為1∶1
(3)選取實(shí)驗(yàn)二的F1抗螟矮株自交,F(xiàn)2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,由此可知,乙中轉(zhuǎn)入的A 基因___________(填“位于”或“不位于”)2 號(hào)染色體上,理由是_____________________________。F2中抗螟矮株所占比例低于預(yù)期值,說明A 基因除導(dǎo)致植株矮小外,還對(duì)F1的繁殖造成影響,結(jié)合實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果推斷這一影響最可能是_______________________。F2抗螟矮株中ts 基因的頻率為___________,為了保存抗螟矮株雌株用于研究,種植F2抗螟矮株使其隨機(jī)受粉,并僅在雌株上收獲籽粒,籽粒種植后發(fā)育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例為______________。
【答案】(3)不位于 抗螟性狀與性別性狀間是自由組合的,因此A 基因不位于Ts、ts 基因所在的2 號(hào)染色體上 含A 基因的雄配子不育 1/2 1/6
此題以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為背景,考查了基因的分離定律、基因的自由組合定律(特別是9∶3∶3∶1 的變形)、基因頻率計(jì)算、遺傳學(xué)中致死判斷、概率計(jì)算等諸多知識(shí),學(xué)生解決此題有一定的難度,但細(xì)細(xì)分析,領(lǐng)悟該題對(duì)遺傳的復(fù)習(xí)與檢測(cè)具有很好的導(dǎo)向作用。
【分析】F2中雌雄同株∶雌株=3∶1,抗螟∶非抗螟=1∶1,抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,是(3∶1)與(1∶1)性狀間組合的結(jié)果,由此說明其符合基因自由組合定律,進(jìn)一步得出控制抗螟性狀的基因(基因A)與控制性別性狀的基因(Ts、ts)應(yīng)位于兩對(duì)同源染色體上。假設(shè)沒有插入基因A 的植株基因型為OO,則雜合子為AO。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維:F1抗螟植株自交,按照兩對(duì)基因自由組合,后代比例應(yīng)為9∶3∶3∶1,但抗螟矮株所占比例低于預(yù)期值是什么原因?是基因型個(gè)體致死還是雌雄配子不育?教師可以引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)遺傳圖解模型,F(xiàn)1抗螟植株(基因型為AO)自交獲得F2,正常后代基因型及比例為AA∶AO∶OO=1∶2∶1,而后代出現(xiàn)抗螟性狀∶非抗螟性狀=1∶1,部分學(xué)生第一反應(yīng)是基因型為AO 的個(gè)體致死,這可能是由于審題不嚴(yán)謹(jǐn)造成的失誤。教師可以提示學(xué)生“如果是基因型為AO 的個(gè)體致死,F(xiàn)1抗螟植株基因型是什么?”學(xué)生思考得知不可能是基因型為AO 的個(gè)體致死。引導(dǎo)學(xué)生換一種思路,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注題中信息,根據(jù)后代組合數(shù)減少了一半(組合數(shù)從16 減到8),考慮是配子致死問題,是雌配子致死還是雄配子致死呢?注意到親代乙(Atsts),F(xiàn)1表現(xiàn)型沒有受到影響,可見不是雌配子致死。引導(dǎo)學(xué)生再應(yīng)用遺傳圖解建構(gòu)模型,檢驗(yàn)得知是雄配子致死造成的。使基因型為AO 的雌雄植株雜交,如果基因A 的雄配子致死,則后代AO∶OO等于1∶1,即抗螟∶非抗螟=1∶1,符合題意。
根據(jù)Tsts 自交后代基因型及比例為TsTs∶Tsts∶tsts等于1∶2∶1,可以得出F2抗螟矮株中ts 基因的頻率為1/2。
F2的基因型及比例為AOTsTs∶AOTsts∶AOtsts∶OOTsTs∶OOTsts∶OOtsts=1∶2∶1∶1∶2∶1,F(xiàn)2抗螟矮株的基因型及比例為AOTsTs∶AOTsts∶AOtsts=1∶2∶1,教師可以引導(dǎo)學(xué)生把握關(guān)鍵語句“F2抗螟矮株使其隨機(jī)受粉、雌株上收獲籽粒、抗螟矮株雌株所占的比例”,根據(jù)關(guān)鍵語句解讀,僅在雌株上收獲籽粒,意味著只能用基因型為AOtsts 的個(gè)體作為母本,實(shí)際上也只能由基因型為AOTsts 的個(gè)體授粉給基因型為AOtsts 的個(gè)體才能收獲抗螟矮株的雌株(A__tsts),所以基因型為AOTsts 的個(gè)體占基因型AOTsTs、AOTsts 的個(gè)體的2/3,基因型為AOTsts 的雄株與基因型為AOtsts 的雌株雜交后,收獲基因型為tsts 個(gè)體的概率為1/2,基因A 的雄配子致死,所以后代抗螟矮株的概率為1/2,故抗螟矮株的雌株所占的比例為2/3×1/2×1/2=1/6。
變式訓(xùn)練,一方面可以換一種方式檢測(cè)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度,加深學(xué)習(xí)的深度,達(dá)到檢測(cè)鞏固的目的,讓學(xué)生大膽創(chuàng)新,敢于求異、勇于探索,做到做一題知一類;另一方面可以擴(kuò)大復(fù)習(xí)范圍,從個(gè)別知識(shí)的復(fù)習(xí)擴(kuò)大到大概念下的單元復(fù)習(xí)甚至跨單元的知識(shí)整合,訓(xùn)練學(xué)生解題的科學(xué)方法和科學(xué)思維。循序漸進(jìn),穩(wěn)扎穩(wěn)打,做到有效減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。
針對(duì)本題,設(shè)計(jì)變式,實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移:①A 基因除導(dǎo)致植株矮小外,還對(duì)F1的繁殖造成影響,說明基因與性狀的關(guān)系是______________。由此可以引出基因與性狀的關(guān)系這一知識(shí)點(diǎn)。②題干中“甲植株的株高表現(xiàn)正常,乙植株矮小”“基因型均為Atsts”“是由于A 基因插入的位置不同”通過分析得知,F(xiàn)1中抗螟基因型均為ATsts,但實(shí)驗(yàn)一中F1抗螟植株自交后代表現(xiàn)型為抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株=2∶1∶1,符合基因的分離定律,不符合基因的自由組合定律,可見A 與ts 位于同一條染色體上;實(shí)驗(yàn)二F1抗螟矮株自交,后代比例出現(xiàn)9∶3∶3∶1 的變式,符合基因的自由組合定律,可見A 與ts 位于兩條染色體上并獨(dú)立遺傳,A 基因插入兩種不同的位置。③實(shí)驗(yàn)一F1抗螟植株自交后代出現(xiàn)非抗螟雌株,推斷可能的原因是_______________________。分析原因可能有抗螟基因突變;抗螟基因缺失;產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了交叉互換,由此可以進(jìn)一步復(fù)習(xí)生物變異的來源及減數(shù)分裂中聯(lián)會(huì)、交叉互換等知識(shí)。④如何以實(shí)驗(yàn)二中F1植株為材料快速獲取抗螟矮株的品種?由此可以復(fù)習(xí)單倍體育種方法,培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀。
高三復(fù)習(xí)工程量大,復(fù)習(xí)效果直接關(guān)系到學(xué)生的知識(shí)構(gòu)建和能力水平,教師不能停留在傳統(tǒng)的傳道、授業(yè)、解惑的教學(xué)方法中,而應(yīng)思考如何提高復(fù)習(xí)效率,特別是如何進(jìn)行有效的科學(xué)訓(xùn)練及科學(xué)講評(píng),不僅僅局限于試題本身能力考查要求,滿足解題過程分享,更要注重于問題的解決,關(guān)注試題的價(jià)值取向與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),凸顯過程與方法,實(shí)現(xiàn)舉一反三,努力提升學(xué)生的復(fù)習(xí)效率,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師要精選練習(xí),設(shè)計(jì)符合校情和學(xué)生實(shí)際的校本作業(yè);圍繞核心知識(shí)的學(xué)習(xí)和學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),組織學(xué)生在練習(xí)中逐步形成解決問題的思路和方法,使學(xué)生可以利用最少的時(shí)間和精力發(fā)現(xiàn)解題的規(guī)律;訓(xùn)練學(xué)生說題,從題目中理解命題背景、思想、意圖,學(xué)會(huì)審題,通過聯(lián)想、歸納、總結(jié),實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評(píng)一體化。