聚焦学习难点破解遗传“密码”

孙瑜

[摘 要]聚焦高中生物遗传学学习重难点，并剖析难点成因，传授解决问题的技巧，以帮助学生攻克遗传学学习难点。

[关键词]遗传学；学习难点；高中生物

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）29-0071-02

遗传学是高中生物课程的重要内容版块，具有灵活、抽象等特征，是高中生物学习的难点，也是考试的重点。拥有良好的逻辑思维与计算能力是学好高中生物遗传学内容的重要前提，除此之外还要善于知识迁移与灵活运用。对此，高中生物教师应聚焦遗传学重难点，剖析难点成因，传授解决问题的技巧，以帮助学生攻克遗传学的学习难点。

一、教学内容分析

1.内容界定

高中生物知识体系有众多分支，其中遗传学知识是重要的内容版块，其核心是生物的遗传和变异。遗传学奠基人孟德尔通过豌豆的杂交实验发现了遗传学的重要规律，为现代遗传学的发展奠定了良好的基础。之后遗传学经历了细胞遗传学、分子遗传学等发展阶段，减数分裂、伴性遗传等得到了深入探索，最终研究达到了基因层面，发现了遗传物质。高中生物知识体系中，以基因为基础的遗传学是教学核心，也是重点考查内容。在人教版高中生物必修2教材中，共设置了6章、17节来系统地介绍遗传学的内容，可见其在高中生物学习中的重要性。

2. 逻辑结构

剖析高中生物教材，笔者发现遗传学的内容是按照宏观到微观的结构层次展开的，主体框架遵从遗传学演变史时序：首先，由孟德尔的豌豆杂交实验开篇，介绍了两个重要的遗传定律；其次，引出“基因”的概念，详细阐述了减数分裂和受精作用的过程，对遗传的细胞学基础进行了初步说明，为下一阶段遗传的分子基础教学做好铺垫；再次，介紹了遗传物质功能实现的生物学机理，深入探讨了中心法则，接着过渡到在传递过程中遗传信息可能发生的变化，对基因突变、基因重组问题进行了探讨，随后介绍了遗传物质改变导致的表型变化，分析了与人类健康密切关联的遗传病问题；最后，对遗传学知识点进行系统的总结，立足于生活实际，介绍遗传规律在现实生活中的应用。这样的内容框架逻辑清晰，符合科学研究从现象到本质的探究顺序。

二、高中生物遗传学难点综述及成因分析

笔者结合多年的一线教学经验，对日常教学反馈、考纲要求、历年高考试题进行综合分析，总结了遗传学知识的四大学习难点。

1.基因分离定律

用抽象的、概念性的基因去解释实质性的遗传现象需要学生具备严谨的思维能力，而要理解其中的实质并且将其运用于遗传性状的分析则更具难度。

【难点成因】

基因分离定律的发现经历了漫长的实验过程，定律本身具有抽象性，与学生的现实生活关联性不强，学生要在短时间内理解并运用这一定律难度比较大。孟德尔开创性地提出颗粒遗传的原理，即“遗传因子是控制生物性状的物质，在体细胞中成对存在，在形成配子的过程中又相互独立地进入到不同的配子中，受精过程中雌雄配子随机结合，概率相同”。这些知识点以及变化过程对于刚接触遗传学知识的学生来说过于抽象，学习难度自然较大。

2.基因自由组合定律

基因自由组合的概率问题涉及数理统计的内容，学生需要紧紧抓住基因自由组合定律的实质并加以理解，学会用定量的思维去考虑问题，这对学生来说颇具难度。

【难点成因】

在教师的引导下，学生能初步理解基因自由组合定律与基因分离定律之间的关系，也能掌握基础的分析和计算。但是，学生对于已学过的分离定律运用不够熟练。比如，已知亲代的基因组成，推算子代的基因组成、表现型以及相应的比例，或者是通过子代的性状分离所表现出的比例来反推亲本的基因组成。这些都是一对等位基因的遗传学问题，在后期学生还可能会遇到多对等位基因的问题。由于最基础的内容没有掌握到位，学生往往在之后的变题或者是延伸题的解题过程中出现问题。

3.减数分裂

遗传的稳定性以及变异的多样性与减数分裂紧密相关，学生需要理解有丝分裂与减数分裂的本质区别，思考减数分裂过程中染色体减半的问题，及经过减数分裂配子的多样性又是如何提高的。这些都是减数分裂的核心问题，也是遗传学的难点问题。

【难点成因】

减数分裂是三个遗传基本规律的细胞学基础，可以帮助学生理解生物的生殖和变异过程，因此这一部分的内容是遗传学的重点，涉及的知识点较多，比如同源染色体、非同源染色体、联会、四分体等。在学习过程中，众多的概念、原理给学生带来了比较大的困难。同时，减数分裂涉及的图像、物质变化都要比有丝分裂复杂，因此学生学习起来会存在较大的难度。

4.遗传物质的转录与翻译

这一部分内容的实质是从分子水平实现基因对性状的控制，具有抽象性与复杂性，其核心知识点就是“中心法则”，以此为主要抓手理解遗传过程中物质、信息以及分子数目的变化，进而掌握从分子到生物个体多样性的变化，这对学生的基础知识、逻辑思维以及知识迁移能力要求极高。

【难点成因】

转录和翻译指的是基因的表达，也是控制蛋白质合成的两个过程，是真核生物独有的复杂的、抽象的生理现象。转录进行的场所为细胞核，而翻译是在细胞质中进行的，转录和翻译在空间位置和时间先后上都存在差异。原核生物转录、翻译的过程和真核生物不同，是边转录边翻译。转录过程存在诸多易错点，比如RNA与DNA的比较、碱基互补原则的差异等；翻译过程也存在许多难点，比如，密码子、反密码子的机制，遗传信息的传递和形式的变化等。

三、高中生物遗传学问题解决技巧

1.伴性遗传问题

在伴性遗传问题中，伴X性遗传口诀“母病子必病，女病父必病”应用得比较广泛。这个口诀的遗传学原理就是母亲患病，那么她的致病基因会对儿子造成一定的影响，因为母亲与儿子存在绝对的基因遗传。同理，如果女儿患病，那么她一定是受到父亲携带的致病基因的影响。总体来说，如果存在一个女性患者，那么她的父亲和儿子都应该是该疾病患者。结合遗传系谱图以及现实案例可以发现，女性的发病率一般都会低于男性。

2.遗传概率问题

后代基因遗传概率的求解是高中生物遗传学的重要考点。需要注意的是，生物的有性繁殖分为自交和杂交两种。杂交后代的遗传概率问题可以分为两种类型：亲本概率都为1或者是两者都不为1。第一种类型可以按照遗传规律进行求解，属于比较常规的考题。第二种类型相对而言较为复杂，我们可以采用假设法，先假设亲本概率为1，采用相乘法求解得出遗传概率，最后将结果与亲本概率相乘，得出最后结果。自交后代的遗传概率问题在计算时两个亲本概率都应该相乘，不为1的概率只需要考虑一次。

3.遗传系谱图问题

遗传系谱图问题包含的信息量较大，变化性强，要求学生从图表中提取重要的信息，把握题干重点。因此，解决这类问题主要有以下三个步骤：

第一步，需要确定是否是伴Y染色体遗传，如果图中只有男性患者，并且男性患者的后代也是男性患者，那么就很有可能是伴Y染色体遗传。

第二步，结合遗传系谱图来判断致病基因。

第三步，判断基因的位置。通常采用假设法，然后按照遗传系谱图进行推理，看与遗传系谱图的遗传关系是否相符。先假设基因在X染色体上，如果是显性遗传病，那么就应该观察该男性患者母亲和女儿的情况，如果其母亲和女儿都没有患病，就说明致病基因不在X染色体上，反之也是如此。有两句总结性的口诀可以帮助学生快速地梳理遗传系谱图中的信息，即“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子都病为伴性，父子有正非伴性”“有中生无为显性，显性遗传看男病，母女都病为伴性，母女有正非伴性”。

4.致死基因问题

致死基因可能带来两个结果，即配子致死和合子致死，改变后代中的性状分离比。因此，解决致死基因问题的关键点就是抓住题干信息中的性状分离比的变化。致死基因对后代主要有以下三种形式：

第一种是父本或母本一方含隐性致死基因，导致配子死亡，结果会出现AA、Aa两种基因型，后代显显性性状。

第二种是父本或母本一方含显性致死基因，后代会出现Aa、aa两种基因型。

第三种是父本和母本产生的配子含隐性或显性基因，导致配子死亡，后代只有AA或aa基因型，均无性状分离。

总之，遗传学的学习是一个复杂、系统的过程，教师要注意教學方法，耐心引导，帮助学生掌握和巩固基础知识点，定期开展专题复习与练习课，组织学生复习基础概念、实验以及经典例题；在此基础上进行变式训练，将遗传学分割为不同的学习版块，总结各个版块的常考点以及学习难点，并有重点地予以解决，从而稳步提升学生对遗传学知识的掌握程度。

[ 参 考 文 献 ]

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（责任编辑 黄春香）