高三遗传专题一轮复习中科学思维的培养——以微专题“遗传题解析中的逆向推理”为例

田瑞娟 王京良

(湖北省武汉市第六中学 430016)

向德平

(湖北省武汉市江岸区中学教研室 430016)

演绎和推理是科学思维的一种类型，其中逆向推理能力的考查在近几年高考全国新课标卷“遗传与进化”专题中体现得非常明显(表1)。在遗传专题的一轮复习中可以充分利用近年高考题中的逆向推理题，通过微专题的形式以训练和强化学生的逻辑推理能力。

表1 近4年新课标卷遗传“逆向推理”题考查情况

1 教学过程

1.1 体会何为“逆向推理”题 逆向推理又称目标驱动推理，它的推理方式与正向推理正好相反，是由已知的结果出发，运用所学知识找到验证其结论正确性的原因。进行逆向推理时的思维方式即逆向思维。在教学实践中，学生往往正向思维较为活跃，而逆向思维相对薄弱，久而久之形成思维定势，常常阻碍学生创新意识和创新潜能的发挥，不利于学生生物学核心素养的培养与提高[1, 2]。在进行遗传专题复习时，可以充分利用新课标卷的遗传题作为良好素材。借助于典型高考题之间的比较分析，使学生可以很好地理解“逆向推理”题的特点。

例如，同时将以下两道例题展示给学生，学生通过对比分析很容易发现2013年海南卷的题目类型为： 已知某个条件求其结果，为常规考查形式；而2014年新课标 Ⅰ 卷的题目是将常规题中的“结果”作为“条件”，之后分析形成这种结果的“原因”，即为逆向推理题。

例1.(2013年海南卷16题)人类有多种血型系统，MN血型和Rh血型是其中的两种。MN血型由常染色体上的1对等位基因M、N控制，M血型的基因型为MM， N血型的基因型为NN， MN血型的基因型为MN； Rh血型由常染色体上的另l对等位基因R和r控制，RR和Rr表现为Rh阳性，rr表现为Rh阴性，这两对等位基因自由组合。若某对夫妇中，丈夫和妻子的血型均为MN型-Rh阳性，且已生出1个血型为MN型-Rh阴性的儿子，则再生1个血型为MN型-Rh阳性女儿的概率是( )

A.3/8 B.3/16 C.1/8 D.1/16

例2.(2014年新课标Ⅰ卷5题)下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是( )

A.Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合子

B.Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子

C.Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必须是杂合子

D.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必须是杂合子

1.2 如何解析“逆向推理”题 以2016年新课标Ⅰ卷32题为例： 已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体： ♀黄体： ♂灰体： ♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题： (1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？

通常这类题目常规的问法是： 给出实验材料，设计实验证明某对等位基因位于常染色体或X染色体上；而2016年新课标卷中的这道题目则是给出了实验结果，问该结果能否证明该对等位基因位于X染色体上。此时，学生要破除思维定势，理清思路，可以借鉴数学解题中的“反证法”，无需直接证明该对等位基因是否位于X染色体，而只需证明若该对等位基因位于常染色体，仍可以得出此题已经给出的结果，则得出该结果不能证明控制黄体的基因位于X染色体上。根据上述解题思路，引导学生在解题时可以先假设“该等位基因位于常染色体上”，再根据该假设和相关遗传学规律，写出简单的遗传图解，进行简单推理即可得出推论并作答。最后可以概括出解该类型题的一般思路： ①已知结果作条件；②为寻原因作假设；③根据规律行推理；④依据推理巧作答。

从以上的分析中不难看出，此题的解题过程正是对“假说—演绎”法的应用，同时还涉及孟德尔杂交实验中测交实验的应用，通过对该题的分析也加深了学生对测交实验原理的理解，明确了仅通过测交实验是无法实现基因在染色体上的定位。这种考查形式很好地检验了学生对教材已有知识的灵活掌握和迁移应用。当然，此时还需要再进一步通过一些典型高考例题进行分析，例如，2016年新课标Ⅱ卷6题、2015新课标Ⅰ卷32题、2015年新课标卷Ⅱ卷32题等，以加深学生对逆向推理题考查形式的认识和强化科学思维中逻辑推理能力的训练。

2 教学反思

科学思维的培养应该贯穿生物课堂教学的始终，尤其是在一轮复习中，此时学生通过新课的学习已经基本掌握了生物学知识，有利于进行思维能力的进一步提升。因此，可以采取微专题的形式，利用经典高考题作为例题进行科学思维的训练，进一步强化和培养学生的逻辑推理能力。

微专题不同于传统的大专题，它是以某一核心概念、学生实际学习的“困难点”等为具体切入点进行知识的复习和整合，这样可以帮助学生进一步突破重难点，有利于建立知识之间的联系，更好地构建知识网络，以解决大专题复习时的知识盲点[3]。尤其遗传专题是一个知识范围较大、联系较广的专题，如果仅仅是以传统大专题的形式进行复习，学生可能在遇到具体问题时仍然会感觉无从下手。这时就可以借助针对逆向推理题训练等内容的微专题穿插在大专题复习中进行，既可以消除学生的畏惧心理，又加强了科学思维的训练，对整体复习起到了良好的补充和辅助作用。

(基金项目：武汉市教育科学“十三五”规划首批立项课题“普通高中教育国际化人才培养的实践研究”,No.2016C001；武汉市教育科学“十三五”规划2016年度第三批教师个人课题“模型构建在生物翻转课堂中的应用研究”)