基于“生产”“原理”和“实战”的遗传专题三轮复习策略

江西 钟庆芳 黄丽虹

“遗传和进化”是高中生物学最为重要的核心概念之一，其中“遗传”更为突出，在高考试题中占有相当大的比重。在高三生物学教学第三轮复习阶段，师生们常常感到时间紧、内容多、头绪杂，不知从何下手而空有一身焦虑。

《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》（以下简称《课程标准》）中明确提出：“生物学学科核心素养的培养应贯穿于教材编写、课堂教学及考试评价中。”从学科核心素养入手，笔者从“生产”“原理”和“实战”三个角度，对应选题、讲题和练题三个方面，总结出一些生物三轮复习做法，供大家交流讨论。

1.生产

即理论指导实践。关注农业生产，肩负社会责任，同时将生物学知识用于生产生活，让所学可以致用，这既是教学活动的一个重要目的，也是一种有效手段。

纵观2020 年高考，全国卷Ⅲ的小麦抗病抗倒伏品种的培育、天津卷弱筋小麦品种的培育、山东卷抗螟矮株玉米的培育过程……都是以农业生产作为切入点，考查考生对遗传规律的理解、对育种知识的运用。

1.1 试题选取

粳稻和籼稻间的杂种优势很早就被发现，但是粳、籼杂种存在部分不育的现象。为了研究水稻育性的遗传规律，科研人员做了以下实验：

实验一：粳稻品系甲与籼稻品系乙杂交，F1全部表现为部分不育；

粳稻品系甲与品系丙杂交，F1全部表现为可育，F1与籼稻品系乙杂交，后代表现为部分不育∶可育=1∶1。

（1）水稻的部分不育与可育是一对_____________________。

（2）研究人员根据上述现象提出一个假设，认为水稻育性由两对独立遗传的等位基因控制。具体内容如图1 所示：

图1

根据遗传图解推测当水稻基因组成中存在__________基因时表现出部分不育。

（3）已知水稻的非糯性（M）和糯性（m）基因位于6 号染色体上，研究人员继续进行了实验二和实验三。

①实验二：将非糯性品系丁与糯性品系己杂交，F1与非糯性品系戊杂交获得F2，结果发现F2中MM∶Mm=1∶1，且基因型为MM 的个体均表现为部分不育，基因型为Mm 的个体均表现为可育。请在图2 中将实验二的遗传图解补充完整（需写出配子类型）。

图2

实验二：

②实验三：将品系戊与品系己杂交，F1再与品系丁杂交，所得F2中基因型为MM 的个体也均表现为部分不育，Mm 的个体均表现为可育。实验二与实验三的结果是否支持水稻的育性由两对独立遗传的等位基因控制，并说明理由。

1.2 评析

本题以水稻的杂交育种为题材，探索水稻育性的遗传机制。素材取自科技研究论文，真实可信。同时引导考生了解科研工作者的研究过程，体验科学探究的基本思路和方法，非常契合学科核心素养的培养方针。

1.3 试题解析

（1）水稻的可育与不育是一对相对性状。

（2）由本题图1 可知，AAbb、aaBB、AABb 都可育，只有AaBb 不可育。说明当ab 同时出现时不育。

由题干可知，M、m 这对等位基因不是控制育性的基因。实验二的结果“F2中MM∶Mm=1∶1，且基因型为MM 的个体均表现为部分不育，基因型为Mm 的个体均表现为可育。”将M、m 基因和育性联系起来，说明了M、m 这对基因与育性基因在同一对染色体上（后文称之为连锁）。

下面为对遗传图解的分析：

假设B、b 和M、m 不连锁，则F1会发生自由组合，产生4 种配子，F2会出现9∶3∶3∶1 的表现型比例，实验结果与此不符，说明假设不成立。

因此B、b 和M、m 连锁，可推知F1仅产生了2 种配子：ABm 和AbM。而戊只产生一种配子（aBM），如此F2为AaBBMm（可育）、AaBbMM（部分不育），与结果相符。

实验三依然是丁、己、戊杂交，只是改变了杂交顺序，结果同实验一，说明F1（AaBBMm）两对基因A、a 和M、m 也是连锁的。

综合实验二和实验三，三对基因都在6 号染色体上。

1.4 参考答案

（1）相对性状

（2）ab

（3）①如图3

图3

②根据实验二的结果可知F1只能产生ABm 和AbM两种配子，推测B（b）与M（m）位于6 号染色体上；根据实验三结果可知F1只能产生ABm 和aBM 两种配子，推测A（a）与M（m）位于6 号染色体上。因此水稻的育性不是由两对独立遗传的等位基因控制。

2.原理

即讲透原理。让学生彻底弄清楚生物学名词的出处、概念、过程和外在表现，从而做到举一反三，触类旁通。

2.1 设问引导，讲透独立遗传的本质

选取的试题核心问题是最后一问“水稻的育性是否由两对独立遗传的等位基因控制”。

通常判断基因之间是否独立遗传的方法是杂合子自交或测交，观察是否出现相应的分离比。常见的是双杂合子自交，若后代出现9∶3∶3∶1 的比例，则表明两对基因独立遗传。

但是实践过程往往是奇妙的、充满变数的。由于AaBb 部分不育，其自交或测交后的子代比例无法真实地反映配子的产生情况，也就无法用于判断两对基因是否独立遗传。所以就出现了实验二、实验三的替代做法。

教师可以通过设问的方式引导学生逐步思考以下问题：

①实验二能否判断A、a 和B、b 两对基因是否独立遗传？请说明理由。

②实验二能否判断B、b 和M、m 两对基因是否独立遗传？请说明理由。

③如何理解“独立遗传”中的“独立”一词的含义？请运用数学概率的相关知识阐述。

④两对基因独立遗传会有什么表现？不独立遗传又会有什么表现？

2.2 提供参考答案，讲清楚知识内核，认清遗传规律的本质

①实验二不能判断A、a 和B、b 两对基因是否独立遗传，因为亲本和F1不存在这两对基因杂合的个体。

②实验二能判断B、b 和M、m 两对基因不独立遗传。若独立遗传F2的基因型组合应为（BB∶Bb）×（MM∶Mm），即F2的基因型与表现型为1BBMM（可育）、1BBMm（可育）、1BbMM（不育）、1BbMm（不育）。不会出现凡是基因型为MM 就表现为不育，凡是基因型为Mm 就表现为可育的结果。所以这两对基因在一对染色体上。

③独立事件的数学语言表达就是P（AB）=P（A）P（B），转换为文字表述是如果两个事件（A 和B）同时发生的概率等于其分别发生的概率的乘积，那这两个事件互为独立事件。在实验二中，单独地看B、b 和M、m 遗传的F2分别为（1/2BB∶1/2Bb）和（1/2MM∶1/2Mm），若两对基因独立遗传，则F2出现基因型为BBMM 的个体的概率是1/2×1/2=1/4，同理BBMm、BbMM 和BbMm 的概率也都是如此。

④两对基因独立遗传会有什么表现？就是表现为子代的表现型及比例也是相应性状的乘积。

如果A、a 和B、b 两对基因独立遗传，则AaBb×AaBb 的子代会出现：

双显（3/4×3/4，其中第一个3/4 是第一对性状表现为显性的概率，第二个3/4 是第二对性状表现为显性的概率）∶一显一隐（3/4×1/4）∶一隐一显（1/4×3/4）∶双隐（1/4×1/4），即四种性状出现9∶3∶3∶1 的比例。

其他的杂交组合的计算过程同理。笔者通常将这种独立遗传的概率计算概括为先分离、后组合。

特别注意：判断两对基因是否独立遗传，需要杂交的亲本有两对基因。这里的“有”，是指两对基因集中于至少双亲中的一个的细胞中。反例：①Aabb×aaBb、②AABb×Aabb、③AaBB×aaBb……是不符合判断独立遗传要求的实验组合。尤其是组合①，常常被理解为是测交组合的变式，子代出现了1∶1∶1∶1 的分离比，就被认为可以证明两对基因独立遗传。从逻辑上分析：基因随着个体有性生殖过程（减数分裂）而遗传给子代，两对基因都不存在于同一个个体中，那如何判断这两对基因在遗传过程中是否独立呢？

2.3 三轮复习需要让学生有收获感、有进步感、有自信心

经过之前的学习，学生对生物学概念、过程、原理已经较为熟悉，但遇到综合性比较高的题目仍会束手无策。在三轮复习例题精讲时，教师应该以点带面，像剥洋葱一样一层层把题目解剖，把原理讲透，把变式列全，让学生在听完之后有豁然开朗、拨云见日之感。从而能够灵活运用生物学原理进行思维创新，不再惧怕突破常规范式的新情境。

教师也需要在平时课堂多给学生积极的心理暗示，例如“你们又学会了一种新的方法，感觉棒不棒”，以此来进行正向心理刺激。

经过对原理的深入讲解，学生必然会体会到收获的喜悦，明显感觉到自身方法、技能和思维的进步，从而建立遗传学知识与技能的自信心。有助于学生调整到积极的学习考试心态，同时增加师生教学互动的有效性，提升教学效率。

3.实战

即实战训练。在实战中掌握遗传模块知识的基本处理步骤，在实战中学会一类题型的通用解题思路，在实战中学会主动阅读、预判，形成严谨的思维习惯。

3.1 精选相关高考题，让学生学有所用

讲清楚上题后，笔者对2018 年全国卷Ⅲ第31 题进行了改编：

针对表格中的数据，回答以下问题：

①甲组实验中红、黄和二、多两对性状是否独立遗传？请说明理由。

②乙组实验的圆、长和单、复两对性状是否独立遗传？请说明理由。

③乙组中的性状不独立遗传，理论上子代会有种表现型，实际上的表现型更多，是发生了________（填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”）。

④现有各种纯合亲本，如果再设置丙组实验，欲判断红、黄；二、多和圆、长三对基因是否独立遗传，有哪些方案可以实现？

【参考答案】

①是，甲组F2两对性状组合后的性状比例为红二∶红多∶黄二∶黄多=（3∶1）（3∶1）=9∶3∶3∶1。说明两对性状是独立遗传的。

②否，乙组F2任意一对性状的比例均为3∶1，但两对性状组合后比例不为（3∶1）（3∶1），因此两对性状不是独立遗传的。

③3 基因重组

④方案一：

先判断红、黄；圆、长两对性状是否独立遗传，红二圆×黄二长→F1，F1自交，若F2出现（3∶1）（3∶1）=9∶3∶3∶1，说明两对性状独立遗传。否则，F2出现两种性状且比例为3∶1，则说明两对基因在一对染色体上，且未发生交叉互换；F2出现4 种性状且比例不为9∶3∶3∶1，则说明两对基因在一对染色体上，且发生了交叉互换。

再判断二、多；圆、长两对性状是否独立遗传，方案及预期结果与结论同上。

如果两次遗传实验都证明独立遗传，则说明三对基因是独立遗传。

方案二：

直接选择两个亲本同时拥有三对相对性状，如红二圆×黄多长→F1，F1自交，若F2出现（3∶1）（3∶1）（3∶1）=27∶9∶9∶3∶9∶3∶3∶1，说明两对性状独立遗传。否则，不独立遗传。

3.2 实战训练要实，更要提炼实战技巧

实战训练要“实”，即使用高考题，让学生体会高考的考查角度和设问方式。

最后，实战训练的落脚点不是练，而是通过实战提炼出一整套逻辑严密、行之有效的遗传学实验分析与方法，能有效应对千变万化的新情境试题。可以动员学生以流程图的形式呈现出实战技巧与流程，图4 是笔者与学生共同整理的参考案例：

图4 实战技巧提炼：遗传实验题的分析流程

4.结语

同一轮复习以《课程标准》为纲领相比，第三轮复习中教师的自由度更高、自主性更强，目的性也应更强。因此，这一阶段的教学活动务必求精、求通。遗传学知识模块内容多且抽象、对考生分析能力、逻辑推理能力要求很高。在三轮复习中，教师需要讲清楚来龙去脉、讲透彻分析思维过程、讲得让考生豁然开朗、回味无穷。

笔者经过实践发现，从“生产”“原理”和“实战”三个角度入手，在三轮复习中能够取得较为有效的教学效果。