高考試題中遺傳學相關內容的分析與教學建議

韓菲 石宇 魯亞平

摘 要 通過總結2012～2014年全國各省市高考題中的遺傳學題目，從內容和形式兩個方面進行了歸納整理，提出了遺傳學知識在高中生物教學中應以課標為本，突出核心概念的學習；注重實驗教學發展學生多種能力。

關鍵詞 遺傳學 高考題 教學建議

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

遺傳學是生物學的重要分支，其中包含了生物學科的許多重要內容，自然也成為中學生物學教學及高考考察的重要內容。學生學習本部分的內容，不僅對深刻認識生命的本質和價值，認識生物界及生物多樣性，形成生物進化的觀點和樹立正確的自然觀有著重要意義，而且對領悟生命科學對促進經濟與社會發展，增進人類健康的價值也是十分重要的。下面以2012～2014年全國各省市高考生物試卷為研究對象，對與遺傳學有關的試題進行分類整理，并進行分析比較，為中學生物教學和學生學習提供參考。

1 遺傳學相關內容在高考試卷中的分布

1.1 總體趨勢分析

將2012年～2014年各省市的理綜試卷匯總，統計其中遺傳學部分內容。統計可知，大部分的省市此部分所占分值在20分左右，并表現出穩中有升的趨勢（表1）。其中安徽省的漲幅最明顯，所占比例也最高（31.1%），海南省所占比例最低（14%）。可見，遺傳學這部分內容非常重要。

1.2 內容分布特點

根據《普通高中生物課程標準（實驗）》（以下簡稱《課程標準》），高中生物遺傳學的內容主要包括遺傳的細胞基礎、遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異和人類遺傳病幾個部分。高考試題對這幾部分內容均有涉及，各個省市每年所占比例，側重點各有不同。但是仍有一些規律值得注意。

1.2.1 遺傳學的基礎

該部分主要包括細胞基礎和分子基礎。細胞學基礎的知識主要包括基因位于染色體上；在配子形成的減數分裂過程中，等位基因隨著同源染色體的分離而分離，并進入到不同的配子中；基因分離規律；人類在對基因認識的過程中所經歷的科學發展過程。其中，細胞的減數分裂過程及染色體數目的變化為主要考點。這部分題目以基礎為主，屬于識記層次。例如，2013年和2014年安徽省的第4題，主要考查學生對于減數分裂各時期染色體形態和數目的記憶、提取情況以及學生的識圖能力。減數分裂過程中細胞復制一次，分裂兩次，因此在不同時期有關染色體數目的變化情況，很多學生容易混淆。

細胞的分子基礎中涉及了對遺傳物質的探索過程和遺傳信息的轉錄和翻譯。在《課程標準》中對遺傳物質的探索過程要求達到應用水平，也就是要求學生能夠熟練掌握探索DNA是遺傳物質的科學思想和實驗過程，為將來從事生物遺傳的研究工作打下基礎。例如，2014年江蘇省第4題以重要的科學史內容為主要的考點，涉及到孟德爾研究遺傳定律的實驗材料、光合作用發現過程中的實驗、DNA雙螺旋結構的發現和赫爾希和蔡斯的實驗結果證明了DNA是遺傳物質。此題不僅是對學生識記能力的考查，而且傳遞了科學史學習的重要性。生物學學習的過程中，科學實驗的結論固然重要，科學家的研究過程也不容忽視。

1.2.2 遺傳學的基本規律

遺傳學的基本規律是遺傳與變異中重要的考點，也是學生學習的重點和難點，對學生能力要求較高。2012年～2104年每年都會涉及這部分內容，且分值在2013、2014年都處于10分左右。此部分內容主要包括孟德爾遺傳實驗的科學方法；基因的分離定律和自由組合定律；基因與性狀的關系和伴性遺傳幾個方面。這些內容不僅涉及到科學知識，還涉及到科學的方法。在孟德爾遺傳實驗中涉及了假說-演繹法、數學統計法和測交法。除此之外，還要充分理解孟德爾實驗中的科學思想，即實現從宏觀到微觀的知識聯系。《課程標準》中對這部分的要求是理解水平，要求學生能夠理解孟德爾設計實驗的思路，掌握實驗的過程以及遺傳規律。高考主要考查學生對孟德爾實驗過程和結果的掌握情況。歷年的高考題目中對于基因的分離定律和自由組合定律的考查是很多的，主要集在中在對基因型概率的求解、一些典型的形狀分離比（3∶1或9∶3∶3∶1等）的運用和基因型的推測等，經常會與其他知識點結合在一起考查。

例如2014年安徽省第5題主要考查ZW型性別決定類型的伴性遺傳和自由組合定律的應用。高考題中有關遺傳的基本規律的題目還有很多，例如，2013年新課標全國卷第31題，2012年江蘇卷第10、11題和安徽卷第4題等。

1.2.3 生物的變異

生物的變異的考點主要是生物變異的類型、生物變異在誘變育種中的應用和對轉基因生物及相關食品的安全問題，要求屬于理解層次，契合《課程標準》對于了解生物科學知識在生活、生產、科學技術發展和環境保護等方面的應用的要求。例如2013年江蘇卷第15題考查了現代生物技術的安全性問題，與人類生活息息相關，要求學生能夠利用所學的生物學知識解釋轉基因食品等這些社會熱點問題。這本身就是生物科學素養的表現。類似的知識點還有關于農業生產方面的誘變育種。

1.2.4 人類遺傳病

人類遺傳病在高考中作為遺傳學知識考查的良好素材，常以遺傳系譜圖的形式出現，考查的內容主要有遺傳病類型的判定、基因型和表現型的推斷、遺傳概率的計算、優生優育的措施等。例如2013年江蘇卷第31題是一道典型的人類遺傳病的題目，其中包括了遺傳方式的判斷、基因型的推測以及患病概率的計算等問題，主要考查遺傳定律在人類遺傳病中的應用。另外人類遺傳病一類的題目也會涉及優生優育措施，例如2012年安徽卷31題（3）就這方面有所提及。

1.3 題型分布特點

遺傳學題目題型主要包括選擇題、填空題、識圖繪圖題、計算題、實驗設計與分析題等。選擇題在高考題中比較常見，非選擇題中填空題則占有較大比例。近兩年在新課標全國卷及一些省市的試題形式也出現了變化（表2），如繪制遺傳圖解和實驗分析與設計的題目在2013和2014年兩年中較為常見。這兩類題目也逐漸成為重點考查的內容。下面著重分析其中的非選擇題形式。 通過分析非選擇題變化趨勢，可知各省市的非選擇題目分值大概在16分，3年內的分值相差不大，而安徽省和福建省的非選擇題分值是呈上升趨勢的。

1.3.1 基因圖解的繪圖題

例如2012年安徽卷31題，就是一道基因圖解題，考查了人類遺傳病的判定和患病概率的計算，基因型的判定以及通過遺傳圖解解釋患病的原因和有關優生優育的措施。值得關注的是這道題還巧妙地與現代分子技術相結合，這樣的設計改變了簡單知識的陳述，提高了題目的應用性，考查了學生信息分析的能力。

1.3.2 實驗分析題

這一類題目主要是通過檢測學生的實驗設計能力的方式，來考查學生是否有科學思維，并能夠利用一些所學過的科學方法來設計實驗或者分析實驗、預測實驗結果。例如2013年新課標卷31題（2）是一道多對等位基因控制一對相對性狀的遺傳題，不僅涉及到了基因與性狀這部分遺傳學規律所涉及的基本內容，而且通過考查學生對假說-演繹法這一科學方法使用的熟練程度。

綜合分析近三年的考題，題型更偏向于綜合性，全面地考查學生對于各知識點的掌握情況。實驗分析設計的題目也有所增加，例如2013年新課標卷31題（2）中就在考查學生是否有科學的思想，并設計實驗來驗證。

在實驗分析題目中，除了涉及到科技前沿的知識，還有科學史過程的再現。在科學教育中，學生的探究學習過程與科學家的研究過程在本質上是一致的。例如2014年福建卷28題就是一道關于人類對遺傳認識史的題目。這道題目共有4個小問題，主要考查基本遺傳定律和遺傳的分子基礎。在題目的表述上則體現了人類逐步深入認識遺傳知識的過程，主要包括了對遺傳的基本規律、伴性遺傳和發現DNA是主要的遺傳物質的過程。

2 遺傳學的教學建議

2.1 以課標為本，突出核心概念的理解

生物學科研究的是自然界的各種生命現象及其規律，而生物種類眾多，生命現象龐雜，內容豐富，所以教師應要求學生學習時在掌握大量事實性知識之后能夠高度的抽象概括，提煉核心概念。但生物學核心概念是在錯綜復雜的生物學現象、生物學事件和生物學過程的基礎上歸納、推理出來的結論，是對同一類生物學問題本質特征的抽象和概括。

通過分析近三年的高考題中遺傳題目的分析發現高考的題目基本都是圍繞核心概念（表3）展開的。例如之前分析的2013年新課標卷第31題就是圍繞“性狀遺傳是基因傳遞的結果，而且這種傳遞是有規律的”這一核心概念展開的。在《課程標準》中也指出：“注重使學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念， 并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策……”生物學核心概念的教學主要側重教師通過科學知識的教學，使學生形成對生命本質的相對正確的認識，所以在高中教學中教師應當更加注重核心概念的重要性。

高考雖然是選拔性的考試，但仍以考查學生最基本的生物學知識為基礎，夯實學生的基礎知識為根本。所以教師和學生在備考的過程中仍要以課標為基礎，跳出“偏題，怪題”的怪圈，著重夯實學生的基礎知識。

2.2 注重教材中的實驗，培養學生多種能力

《課程標準》中要求“教師要善于引導學生從生活經驗中發現和提出問題，創造條件讓學生參與調查、觀察、實驗和制作等活動，體驗科學家探索生物生殖、遺傳和進化奧秘的過程，學習有關概念、原理、規律和模型，應用有關知識分析和解決實踐中的問題”。遺傳與變異這部分內容涉及多個生物科學史中的經典實驗，如孟德爾的遺傳實驗、摩爾根的果蠅實驗和肺炎雙球菌實驗等（表4）。近三年的高考題對這些經典實驗也都會有所涉及，實驗題中的解題原理和方法都落實于課本實驗中。因此對于教材中的每一個實驗， 教師都要指導學生認真弄懂實驗目的、原理，掌握實驗方法和步驟，分析、解釋實驗現象和結論，處理實驗中出現的非預期現象。這些內容對培養學生科學思維有很大幫助。

2.3 重視數學模型的構建與運用

數學模型是生物科學的研究方法之一。通過構建數學模型，可以加深學生對抽象知識的理解，讓學生嘗試用數學模型處理相關的生物學問題的方法。例如在減數分裂過程中，染色體、DNA等都發生了規律性的變化，直白的講述對于學生來說只是枯燥的記憶。而且通過前面的分析發現，學生容易混淆減數分裂各時期染色體的變化。如果這些變化可以通過數學模型來表達，那么就能使學生更易于接受、記憶。在分析清楚減數分裂過程的基礎上，教師可以以列表的方式，讓學生分析填寫減數分裂各階段染色體同源染色體、染色單體、DNA等的數量變化，然后要求學生用坐標曲線表示出染色體、DNA等的數目變化。通過具體的數學模型的構建使學生理解較為抽象的知識更容易為學生所接受。

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