整体把握并循序渐进地构建核心概念——以显、隐性性状概念为例

湖南

生物学概念的构建不仅需要例证的支撑（正例支撑概念的内涵，反例或变例用于强化概念的核心内涵，特例补充概念的外延），还需要各种科学思维方法。在训练学生思维能力的同时，使学生更好地掌握相关技能。所以，有些核心概念的构建，不是新授课就能一蹴而就的，往往需要在整体把握的基础上，通过复习教学循序渐进地加以深化。相对性状是遗传学的核心概念，本文以显性性状、隐性性状这对概念的构建为例加以说明。

一、用正例确定概念的基本内涵

图1 一对相对性状的豌豆杂交实验

豌豆的高茎与矮茎是一对相对性状，具有相对性状的亲本杂交，F1显现出来的性状为显性性状，如高茎；F1未显现出来的性状为隐性性状，如矮茎；F1自交发生性状分离，F2中不同于F1的性状为隐性性状。

上述概念及其与遗传的关系，是遗传分析的基本立足点，应该将其转化为遗传探究分析的基本技能，需要在例题讲评与习题演练中加以强化。

二、用变例强化概念的核心内涵

【例1】马的毛色的遗传由一对等位基因A和a决定，请据图2回答下面的问题。

图2 马的毛色遗传图解

（1）分析_________号马与其亲本之间的性状遗传特点，可以判断栗色是________性状。

（2）若要在短时间内鉴定出7号栗色雄马是否为杂合子，可以让这匹马跟________交配，看是否生出________马。

【解析】本题依据性状分离现象判断性状的显、隐性。图2中1～4号的遗传关系，不能完全类比图1，因为豌豆的繁殖力强，F1数量大，而图2中1号马与2号马的子代只有两匹栗色马，不足以说明1号与2号马不能生出白色马，同理，如果7号马为杂合子，它测交的子代数量过少时，不一定有白色马。

【参考答案】（1）6 显性 （2）多匹白色雌马 白色

【点评】这一变例，从概率统计需要足够样本的角度进行分析，强化了显、隐性性状概念的核心内涵，能较好地使学生掌握判断显、隐性性状的基本技法。

三、运用科学思维方法强化技能训练

【例2】如图3是由一对等位基因A与a控制的某种遗传病的家族系谱图，通过DNA鉴定发现2号不携带致病基因。在不考虑基因突变的前提下，某同学根据图3对该遗传病的遗传方式进行了分析，请完善该同学所做的分析。

图3 某单基因遗传病的家族系谱图

此家族系谱图不能通过类比孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验而判断该致病基因是显性还是隐性，故提出4种假设进行探讨。

假设1：该病为常染色体隐性遗传病。则1号的基因型为aa，在2号不携带致病基因的前提下，2号的基因型为AA，1号与2号婚配不会生育出患病子女。由假设得出的结论不符合家族系谱图中的事实（3号、6号为患者），故假设1不成立。

假设2：该病为常染色体显性遗传病。则1号、2号的基因型分别为_______时，可以生育出患病子女和不患病子女，假设2成立。

假设3：该病为伴X染色体显性遗传病。则1号的基因型为_______，2 号的基因型为 XaY 时，可以生育出患病子女和不患病子女，假设3成立。

假设4：该病为伴X染色体隐性遗传病。则1号的基因型为 XaXa，2 号的基因型为_______，1 号与 2 号婚配不能生育出与______（填系谱图中的编号）号表现型相同的子女，假设4不成立。

结论：致病基因为_______性基因，________（填“能”或“不能”）确定该致病基因是在常染色体上还是在X染色体上。

【解析】本题不能直接用图1生成的常规方法判断该遗传病致病基因的显、隐性，但运用假说-演绎法，设置全部的假设，然后依据题干信息分析判断每一种假设是否成立，即可排除隐性遗传。

【参考答案】Aa和aaXAXaXAY3、5显不能

【点评】该题以特殊条件下显、隐性性状的判断为目标，以推导的思维过程为“针线”，将基因型的推导、遗传方式的判断联系起来。这种推导方法、科学思维的命题立意，值得一轮复习借鉴。近几年的高考中，出现了以通过理性判断解读某个核心概念为命题思路的试题，折射出高考注重考查理解核心概念的质。所以，构建核心概念重在理解，而理解是一个思维过程，只有把核心概念置于变化的情境与例证中解读，并将核心概念的构建与思维能力的培养有机结合起来，才能避免学生死记硬背，从而使学生更好地理解核心概念并提升学生思维能力。

四、特例补充概念的外延

学习概念时，忽视特例，可能会导致概念的外延扩大或缩小，故教师在教学中应适当列举特例，帮助学生全面掌握概念。例如：性状分离现象是判断性状显、隐性的可靠方法，但也不尽然。

【例3】报春花的白色（只含白色色素）和黄色（含黄色锦葵色素）由独立遗传的两对等位基因决定，其遗传机理如图4所示。白花（AABB）与白花（aabb）杂交得到的F1植株开白花，F1自交得到F2植株发生性状分离，白花与黄花之比为13∶3。

图4

（1）白花_______（填“是”或“不是”）显性性状。

（2）用简便方法验证你的判断并预测结果。

【解析】从B基因影响黄色色素合成的机理看出，黄花相对于白花为显性性状，由于抑制基因A合成某种抑制物，干扰了花色基因B的表达，所以A基因的存在，掩盖了B与b基因间的显、隐性关系。想要验证花色的显、隐性，先要排除A基因的干扰，应选用无A基因的植株进行实验来验证花色性状的显、隐性。

【参考答案】（1）不是 （2）让多株F2黄色植株自交，如果F3发生性状分离，即有开黄花和开白花的植株，则黄花相对于白花为显性性状

【点评】不能类比图1判断本题花色性状的显、隐性，即不能依据亲代与F1的关系，也不能依据F1自交得到的F2发生性状分离来判断花色性状的显、隐性，只能依据F2黄色植株自交是否发生性状分离来验证花色性状的显、隐性。这一特例对判断性状的显、隐性有所补充，即性状分离现象作为判断性状显、隐性的主要依据，有时候不一定可靠，在两对以上等位基因决定一对相对性状时，有时要依据基因的作用机理和不同等位基因之间的相互关系来准确区分显性性状和隐性性状。这一特例还启示师生要弱化某些思维定式，如自交发生性状分离，自交亲本的性状不一定为显性；自交不发生性状分离，自交亲本不一定是纯合，如基因型为AABb的白花杂合报春花，自交后不发生性状分离。

本题由考查性状分离的一个选择题改编而来，目的是启示教师在讲评习题时注意借用试题中的情境强化对核心概念的理解。教学中补充特例，是以拓宽思维视野为目的，不必过分强调特例，以免特殊性冲淡了普遍性。

五、借鉴高考试题，拓展理解核心概念的视角

【例4】（2018年，全国卷I，第32题）果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：__________________________________

眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体___________________________________长翅∶黑檀体残翅1/2有眼 __1/2___雌_____________________________________9∶3∶3∶1__1/2___雄_____________________________________9∶3∶3∶1 1/2无眼 __1/2___雌_____________________________________9∶3∶3∶1__1/2___雄______________________________________9∶3∶3∶1

回答下列问题：

（1）根据杂交结果，______（填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是_______，判断依据是________________________________________________________。

（2）若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。

（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有______种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为_______（填“显性”或“隐性”）。

【解析】（1）判断依据是测交实验及其结果，实验结果是子代有眼/无眼性状在表现型上无性别差异，不能判断控制有眼/无眼性状的基因是在常染色体上，还是在X染色体上。如果在常染色体遗传的情况下，则不能对有眼/无眼性状的显、隐性做出判断，但在伴X染色体遗传时却可以，因为雄性亲本为显性，子代雌果蝇全为显性；雌性亲本为纯合子，子代雄果蝇只有一种表现型，故此问条件下的亲本为XAXa和XaY，雌性亲本为显性性状，即无眼相对于有眼为显性；（2）如果控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，表中子代雌、雄果蝇，都是一半为杂合子，一半为纯合子，用实验确定表中有眼/无眼子代哪个为杂合子即可，但不能用测交实验；（3）符合自由组合定律的常染色体遗传现象，F1基因型为AaBbCc，F2表现型的种类数为23，共8种，其中黑檀体长翅占1/4×3/4=3/16，则无眼占1/4，说明无眼是隐性性状。

【参考答案】（1）不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 （2）杂交组合：无眼×无眼 预期结果：若子代中无眼∶有眼= 3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状。 （3）8 隐性

【点评】此题从不同角度围绕显、隐性性状的判断与探究命制，命题思路是注重理解核心概念的质，这值得关注。涉及显、隐性性状的判断与探究的考点，还有以群体遗传、基因致死和基因表达特点等试题角度进行考查。同样的生物学现象作为试题情境，可以从不同角度切入，解读或强化不同的核心概念，同一核心概念可以置于不同的情境中解读、理解或应用。

在构建核心概念过程中，教师不一定要要求学生准确分清楚哪些是定义，哪些是概念的内涵。最为重要的是，构建概念时一定要避免死记硬背，而要做到真正理解概念，知道概念的内涵、外延及其例证，运用科学方法分析概念的各种例证，用所学的概念和原理解释各种生命现象，训练和提升学生的思维能力、应试能力。