遗传试题变脸 核心素养凸显——2017年全国新课标卷Ⅲ第32题评析及对策

四川 杨才伟 刘 陈

遗传试题变脸 核心素养凸显
——2017年全国新课标卷Ⅲ第32题评析及对策

四川 杨才伟 刘 陈

多年来生物高考全国卷和各省市卷简答题中的遗传试题，因其难度较大一直是压轴题，承担了整套试卷的区分选拔功能，命题风格大同小异，命题人也精雕细琢，一般以填空或简答来呈现，在考查“实验与探究能力”方面，往往有一些顾忌和局限，但是2017年高考全国新课标卷Ⅲ生物第32题，却给人以“变脸”新感觉。

1．原题再现

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：①aaBBEE②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：

（1）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）

（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

参考答案：（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的F2都出现四种表现型，且比例为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。若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。

（2）选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1雄性个体的表现型,若正交得到的F1雄性个体与反交得到的F1雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。

2． 试题详解

本题通过遗传实验探究，全面考查了《考试说明》四方面的能力要求，难度较大。试题关键信息：三对等位基因是否分别位于三对染色体上、两对等位基因都位于X染色体上、不发生染色体变异和染色体交换，找准关键信息就能找准实验目的：验证三对基因自由组合；验证两对基因伴X连锁遗传。

（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对常染色体上，符合自由组合定律，可以采用纯合体杂交，看F1自交后代F2的性状分离及其比例，也可以看F1测交后代F2的性状分离及其比例，但是提供的纯合品系①aaBBEE②AAbbEE和③AABBee，都是一隐二显品系，故一次只能实现两对基因杂交，F2再自交，如（四种表现型比例为9:3:3:1），只能确定A/a与B/b两对基因不连锁，还需证明E/e与A/a、B/b的关系，只有用另外两个杂交实验：①aaBBEE×③AABBee证明A/a与E/e两对基因不连锁；②AAbbEE×③AABBee证明B/b与E/e两对基因不连锁，这样才能全面证明A/a、B/b、E/e三对基因互不连锁。

三次杂交的流程和预期结果可以分别陈述，表述方式相同，文字会显得重复冗长，可以概括为“如果每次杂交F2都出现四种表现型，且比例为9:3:3:1，则三对基因互不连锁”；为什么还要强调四种表现型比例为9:3:3:1呢？因为这是自由组合的性状分离比，如果出现其它比值（1:2:1或少量双隐），则可能是连锁基因分离或连锁交叉互换的结果。

（2）要验证等位基因位于常染色体上或X上，如果已知一对相对性状的显隐性，最简单的方法是显×♀隐→F1,如果F1中全隐♀全显,该性状为伴X遗传；如果F1中表现型相同则为常染色体遗传。但本题给的A/a、B/b两对基因的显隐性错开连锁①aaBB②AAbb，即XBaXBa(XBaY)和XbAY一次杂交如果XBaXBa×XbAY→F1为 XBaY:中关于A/a性状表现为隐性♀显性只能证明A/a在X染色体上，对于B/b所控制的性状必需再进行一次反交,如果才可以证明B/b基因也在X染色体上，两对基因都在X染色体上必然A/a与B/b连锁。

正反交的预期结果如果分别陈述，又会导致文字冗长，借助遗传图解分析不难发现：正反交F1雌性个体都是XbAXBa有眼正常刚毛，只有F1雄性个体XBaY或XbAY会出现有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛的差异，证明这两对等位基因都位于X染色体上。语言的归纳概括可以大大减少文字量。

3．评价与对策

3.1 考查遗传本质，凸显主干知识

本题从遗传本质上考查了遗传定律，题干没提及“自由组合”， 只有考生理解“分别位于三对染色体上”的遗传本质，才能明确验证的方向；同样“两对等位基因都位于X染色体上”，也需要考生从遗传本质上理解这两对等位基因“不能自由组合”， 要验证连锁遗传，即XBaXBa(XBaY)和XbAY本题涉及的遗传主干知识，还包括常染色体和性染色体上基因遗传特点的差异，非同源染色体上的非等位基因遗传时的自由组合关系，一对同源染色体上（X）的非等位基因的连锁遗传关系，独立遗传的两对基因杂合子自交子代性状分离比（9:3:3:1），伴X基因遗传的特点等。试题并没刻意选取新材料陈述新情景，连昆虫性状都是考生非常熟悉的，也没有设计知识点的记忆性和判断性填空，设问看似常规，其实突出考查对遗传定律及伴X遗传本质的深度理解。

本题凸显了主干知识在高考试题中的作用，但仅仅对主干知识的表观识记没有意义，复习策略应该立足“先深入理解，后记忆积累，再应用升华”，不必在“新、奇、偏、繁”处浪费时间，应该在必备知识的常规应用中理解内化。

3.2 考查基本方法，凸显理性思维

以主干知识为背景，本题跳出了传统的考查遗传概率计算的框框，突出考查遗传现象研究的基本方法——杂交实验，从选材到杂交到自交，都是考生熟悉的基本方法，验证自由组合定律和伴性遗传教材中也有经典杂交实验。最巧妙的是：提供的纯合品系①aaBBEE②AAbbEE和③AABBee，都是一隐二显品系，要完成（1）问根本没法快速获得AaBbEe的F1再自交，怎么证明三对基因自由组合？（2）问避开了考生熟悉的一对基因的伴性遗传，怎么验证两对基因在X上？这两个问题似曾相识，其实很不容易解决，只有对遗传定律本质和杂交实验方法进行深度、全面的思考，才能找准解决方法，对考生的归纳与概括、演绎与推理等理性思维能力考查很到位。

传统遗传试题始终在概率计算中耗费大量的时间和精力，而忽视了遗传的一些基本的研究方法，如杂交、自交、正反交等的基本操作和功能。本考题或许为以后遗传试题考查指示了一个方向。在遗传试题中体现“对科学思维能力的考查”绝对不是考查计算能力，而是考查演绎推理、模型建构等能力，复习策略应该转变到这些理性思维训练中来。

3.3 考查实验设计，凸显科学探究

本题作为遗传压轴题，却没有设计为传统的填空形式，改变了多年来遗传题的考法，以问题解决模式考查考生的实验设计能力，通过一个完整的探究活动流程设计，从实验思路、预期结果、实验结论三个方面要求学生进行实验设计和表达交流，来体现生物学科的实验思想，贯彻探究性学习的课程理念，更符合生物学科的实验性特点，这正是“考查生物学科核心素养——科学探究”的充分体现。

注重实验与探究能力的考查是高考生物试题一贯的风格，但是遗传试题一直难度大，多年来都没有把实验设计作为遗传试题的唯一设问，本题的大胆改变证实了考查核心素养不分难易。因此完整全面地理解原理、定律的科学探究过程，包括提出问题、做出假设、制订和实施计划、得出结论、表达和交流等环节，在复习过程中匀需予以重视并做相应训练。遗传模块中本身有许多经典的实验设计和发现过程，饱含了科学探究历程和思想，如果经常引导学生用科学探究的流程去理解和审视，学生的实验与探究能力必然提升。

3.4 考查综合应用，凸显信息表达

综合应用除了知识方法的应用，也包括基本能力的应用。本题尤其注重信息表达能力在生物学科考试评价中的重要作用，第（1）（2）问直接要求写出实验设计，虽然不要求写出完整的实验方案，但问题没有分级分解，文字长短不限定，表达方式不唯一，既是对考生的挑战，也给了考生更大的发挥空间，让考生从被动地复述概念转变成主动地表达观点，无疑对综合应用能力要求很高。而且第（1）问的三个杂交组合的表述方式相同，第（2）问正反交预期结果有异同，怎么避免文字重复冗长？第（2）问X上的两对连锁基因怎么表示？用文字陈述或遗传图解来表达信息，哪种方式更简单明了？这些对考生信息表达能力的考查非常到位，增加了难度，利于高校选拔出综合能力强的考生。

在教学过程中我们经常遇到“学生知道答案，但不能科学准确地表达出来”的困境，语言表达能力欠缺一直是高中生在生物学习过程中普遍存在的问题，也是历年高考失分的薄弱环节，本试题找准了这个薄弱环节进行选拔性设计，导向非常明确。因此复习中加强各种信息表达方式的训练非常紧迫，特别是文字表达的训练，可以通过设计不同的实验探究完整方案来训练，而不是仅仅训练补充填空式实验题型。

总之，本试题明显“变脸”，或许是生物学科高考转向核心素养考查的一个风向标，提示我们不能忽视学生关键能力的培养。

四川省成都市华阳中学）