掌握解题规律，落实核心素养——浅谈通过设计杂交实验判断基因在染色体的具体位置

福建省三明市第九中学 黄增财

十八大和十八届三中全会后，我国全面进入改革的深水区，基于社会进步和新时代需要，2014年教育部提出了中国学生发展核心素养，并研究各学段学生发展核心素养体系。核心素养的培养受到教育界的普遍重视，可目前对核心素养还没有确切统一的定义。但是，从各地各学科对学生核心素养的定义和研究来看：核心素养是让学生借助教育所形成的解决问题能力，核心素养不是各学科知识进行简单的叠加，而是三维目标的综合且更完整的体现。

一、核心素养与生产生活联系

高中生物作为一门基础的自然学科，与人们的生产生活密切相关，在种植业和养殖业当中，更是离不开相应的生物知识。例如鸡有芦花鸡和非芦花鸡两种羽毛类型，在某些农场可以应用于雏鸡的性别鉴定，从而便于农场主对输出的产品进行选择。这个生产背景就是高中生物必修二《基因在染色体上》和《伴性遗传》的难点：染色体组成和选用杂交组合判断基因的位置（常染色体、性染色体上和细胞质遗传）。该部分内容一直是遗传实验的一个热点，该内容常引起广大高考命题者的注意，甚至受到青睐。该类试题，要求结合实验设计，深入理解染色体的种类和形态，并对基因分离定律的巩固和进一步升华。笔者根据在教学中的体会，总结了通过相应实验判断基因的具体位置，即通过亲本杂交来判断基因在染色体的具体位置等方法。具体方法和要求如下：

二、判断基因在染色体位置的一般方法

1. 认识染色体

动物等雌雄异体生物染色体组成可分为常染色体和性染色体。对于常染色体，同源染色体是形态、大小完全相同的。对于性染色体，可分为常见的XY型和ZW型两种，XX个体为雌性，XY为雄性。雄性果蝇中，如图1所示，两条染色体形状大小不同，为同源异型染色体XY。可以分为以下区段，除了同源区段和非同源区段1和2。而鸟类的性染色体组成为ZW型，如图2所示，形状相同的性染色体ZZ却为雄性，形状不同的ZW为雌性，也有相应的同源区段和非同源区段。

2. 确定研究对象基因型

这里的性染色体用XX和XY表示，若基因在常染色体上，基因型可分别用AA 、Aa和aa表示。若基因在XY的异源区段，基因型可分别用XAXA 、XAXa、XaXa和XAY 、XaY表示，若基因在XY的同源区段，基因型可分别用XAXA 、XAXa、XaXa和XAYA 、XaYA等基因型表示。

3. 实验步骤

亲本选择选用纯合隐性雌性作为母本，显性雄性做父本，进行杂交，观察和统计F1情况，若F1中雌性全为显性，雄性全为隐性，即性状与性别无关，则该基因位于X的非同源区段上，即只位于X染色体上

若F1雌雄个体全为显性，即形状与性别无关，该基因可能在常染色体上，也可能位于XY的同源区段上。很多学生常常误解为，基因在同源区段与常染色体的遗传没有差别，不能有效区分。让F1雌雄个体自由交配，观察F2的情况，若F2中雌雄均有显有隐，则基因在常染色体上。若F1雌雄个体自由交配，后代中雌性有显有隐，雄性全为显性，则基因在XY同源区段上.以上三种情况分别如下表所示：

4. ZW型生物的基因位置的判断

由以上可见，“隐雌显雄”的杂交组合能很好的确定相应基因在何种类型染色体（常染色体、X染色体）具体位置上（同源、非同源区段上）具有重要作用。若杂交动物是鸟类等性染色体为ZW型生物，由于ZZ个体是雄性，ZW个体为雌性，则相应性状的杂交亲本应改为“隐雄显雌”。总之，同型性染色体的个体选择隐性形状个体，异型性染色体个体选择显性性状个体，可以统称为“隐同显异”。

回到前面所说的如何鉴定雏鸡的性别，首先分别选择芦花鸡和非芦花鸡两个种群，分隔并进行种群内的自由交配，结果发现芦花鸡亲本产生了非芦花鸡，由此可以确定芦花鸡为显性，非芦花鸡为隐性。再选择非芦花雄鸡（ZbZb）和芦花雌鸡（ZBWb）作为亲本，则子代的芦花性状全为雄鸡（ZB Zb），非芦花形状全为雌鸡（ZbWb）。

三、掌握规律，学以致用，落实核心素养

在遗传学实验中设计中，恰当使用“隐同显异”的杂交组合，往往将取得事半功倍的效果。将能较好解决学生对遗传实验类题目的束手无策，能归纳学生混乱的思路，规范文字表述，避免导致大量丢分。所以很有必要通过使用诸如“隐同显异”杂交组合，让学生们自己设计实验方案，学生为主体，教师只是起到一定的引导作用，松紧有度，以最小的干预做到最有效的生成，这就是回归教学自然状态。紧扣三维目标，把着力点放在关注学生的知识迁移能力，发展学生的科学探究技能，帮助他们用生物学的观点和理论依据去解释、探索生命世界中遇到的各种科学问题，这就是做到了回应教育本真价值。让学习内容延伸到生产生活实际中，从根本上改变了学生的学习方式，最大限度调动学生主观能动性，做到学以致用，这就是回归学生现实生活。回到教学自然常态，回应教育本源价值，回归现实生产生活，这是对生物核心素养的最好落实。