生活取材创情境 紧扣教材重思维
——对一道遗传试题的分析和备考启示

安徽 吴志强

生活取材创情境 紧扣教材重思维
——对一道遗传试题的分析和备考启示

安徽 吴志强

理科的学习必然需要学生有较强的理科思维。生物作为中学阶段的特殊学科，其更应注重来源生活的取材的试题分析，来加强考生理性思维的熏陶，彰显思维敏捷，快速抓住事物的本质，应对如今的高考。

一、题目

【例】（2014安徽·改编）香米稻是一种具有诱人特殊芳香的优质稻种，香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）假设水稻品种甲的香味性状受隐性基因（Y）控制，现有一株香米稻（水稻是雌雄同株异花的植物），请写出一种既可判断其基因型又能保持其纯种的方案__________。

（2）假设香稻品种乙的香味性状受隐性基因（a）控制，其香味性状的表现是因为香味物质2－乙酰基－1－吡咯啉（2AP）等累积导致，而2－乙酰基－1－吡咯啉（2AP）等物质在细胞中是普遍存在的，请解释a基因如何控制香味性状的表现__________。

（3）在一块农田间行种植等数量基因型为Aa和aa的香稻品种乙，假定每株水稻结的子粒数目相同，收获的水稻种下去，具有非香表现型和香米稻型的水稻比例应接近__________。

（4）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病（R）对感病（r）为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下表所示，推测两个亲代的基因型是__________。再将F1中无香味抗病类型分别与有香味感病类型进行杂交，则产生的F2表现型之比理论上为__________。

性状 抗病 感病 无香味 有香味数量778 248 780 231

（5）在培育新品种香米稻时，经常会运用到单倍体育种，其与杂交育种相比最大的优点是__________。在技术手段上，离体培养的花粉经脱分化形成__________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的__________。若要获得二倍体植株，应在__________时期用秋水仙素进行诱导处理。

二、命题背景

本题以香稻育种为素材，涉及遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异等知识，主要考查考生对遗传学的基本概念、基本理论和基本分析方法的理解，以及综合运用所学知识对某些生物学问题进行解释，解决生产实践中的一些生物学问题的能力。体现能力立意，较好地引导中学教学关注知识与现实的联系，全面提高学生的生物科学素养。

1.试题知识情景

稻米的香味是稻米食味品质的重要指标，稻米的香味类型有多种，根据人们的感官来评价，主要有爆米花香、紫罗兰香、山核桃香、茉莉花香、莴苣笋味等。香味的遗传较为复杂，多数研究者认为控制香味性状的基因在水稻细胞核内1～2对隐性基因控制，且杂合基因型不表现出香味。水稻香味成分多样，不同学者的研究结果不尽相同。有的认为香稻的芳香主要来自NH3、H2S和乙醛，有的认为是甲醇、乙醇、正己醇、丙酮、异丁醛、戊醛、己醛、2－甲基吡嗪、糠醛、苯甲醛等成分。目前，更多实验证据证明香稻的香气的最重要成分是2－乙酰基－1－吡咯啉（2AP）。

2.考查知识及试题分析

第（1）小题中，水稻的味道有香味和无香味两种，而这对性状由一对基因Y、y所控制，香味为显性，无香味为隐性。因此这株香米稻的基因型可能为Yy或YY。进行同株异花传粉，观察子代稻米是否具有香味。这有两种情况：YY×YY或者Yy×Yy，如果F1有白色籽粒则亲本为Yy，如果没有则为YY，后代能够保持黄色特征。学生容易错答“让其进行自花受粉，观察子代稻米是否具有香味”，但因水稻为雌雄同株异花作物，不能自花传粉，所以要注意题干的提示和答案表述的准确。

第（2）小题考查的是基因与性状的关系。在人教版《高中生物·必修2·遗传与进化》第69～70页中有两句黑体字：“基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状”，“基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状”。即教材中明确地指出了基因对性状控制的两条途径。考生如何能准确地判断香味性状控制属于哪一条途径呢？最好的方法是运用教材第71页技能训练：提出假说，得出结论。假设a基因控制着某种香味蛋白的合成，那么Aa、aa都应该有香味物质的产生，即a对A并不是隐性，同时这种方式并非导致香味物质累积，与题干所给信息矛盾，从而排除这种可能性。利用这种方法，得出a基因是参与香味物质代谢的某种酶缺失，影响香味物质的代谢过程，进而控制水稻香味性状。

第（3）小题考查的是遗传的基本规律。已知Aa和aa的数量相等，即A的基因频率＝0.5×1/2＝0.25，a的基因频率＝1－0.25＝0.75，在后代中基因重组，AA的基因型为0.25×0.25＝1/16（仅由Aa植株自交或相同基因型个体杂交得到），Aa基因型0.25×0.75×2＝6/16，aa基因型为1－1/16－6/16＝9/16。这样具有A表现型和a表现型的玉米比例应接近7∶9。

第（4）小题、考查的是基因的分离定律和自由组合定律。题中给出的性状统计表格，在教材第12～13页课后练习的拓展题，以及第14页自我检测的技能应用中都出现了类似的柱形图，这些图表的分析方法也都一样，将两对等位基因拆分，利用基因分离定律计算得出答案。根据杂交子代抗病∶感病＝3∶1，无香味∶有香味＝3∶1，可知亲本无香味感病和无香味抗病植株的基因型依次为：AaRr、AaRr。然后确定F1中无香味抗病类型的基因型及比例为AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr＝1∶2∶2∶4。最后确定与矮秆感病类型进行杂交产生的F2基因型及比例为AaRr∶aaRr∶Aarr∶aarr＝4∶2∶2∶1。从而判断表现型及比例为无香味抗病∶有香味抗病∶无香味感病∶有香味感病＝4∶2∶2∶1。

第（5）小题考查的单倍体育种。此题的最后一空，考生容易错填“萌发的种子或幼苗”。教材第88页：在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。因此，水稻的单倍体是高度不育，没有种子，因此只能将水稻的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理可形成正常的二倍体植株。

【答案】（1）进行同株异花传粉，观察子代稻米是否具有香味 （2）a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失（3）7∶9 （4）AaRr、AaRr 无香味抗病∶有香味抗病∶无香味感病∶有香味感病＝4∶2∶2∶1 （5）明显缩短育种年限 愈伤组织 全部遗传信息 幼苗

三、备考启示

生物学是具有理科属性的学科，与社会科学的区别，主要体现在学科知识的来源和获取这些知识的方法两个方面。学科知识的来源是教材，就这道高考题而言，设置的情景是考生日常生活能接触到的香米。在这种情景下所设置的问题都是源于教材，紧扣教材。这意味着中学生物的备考要重视理论联系实际，要注重学生的发展和社会的需求，更关注学生已有的生活经验。获取这些知识的方法是在生物教学中加强理性思维的熏陶，如上述第（2）小题中涉及的“提出假说，得出结论”就是一种很强的逻辑性，可以简洁快速找到问题答案的方法。在中学类似的方法还有假说演绎法、类比推理法等。

综上分析，笔者发现教材中的正文、课后练习、自我检测、技能训练等栏目若能在教学中充分挖掘其潜在价值，不仅加深学生对生物基础知识的理解和掌握，更重要的是启迪了学生的理科思维，开发了学生的智力，甚至对学生的创新潜能也有极大的激发。如，学新课前利用教材中每章的首页与每节中的问题探讨图，或将自己带入学习的情境，或与日常生活联系，激发自己学习的兴趣。高考复习时，通过分析这些板块的知识，来促进学生对知识的理解和应用，达到理论与实践的结合。如此的训练可提升学生的发散思维，建立知识网络，应对综合题。

（作者单位：安徽省芜湖市第十二中学）