从一道高考遗传题看理性思维的考查与培养

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1、中学生物教学2017年第6期从一道高考遗传题看理性思维的考查与培养山东省阳谷县第二中学（252300）李明海山东省冠县第一中学（252500）王立乾摘要生物学作为一门科学课程，具有注重证据和逻辑的特点。以2016年北京市高考理综卷30题为例，对高考试题中理性思维能力的考查作了具体分析，包括分析和综合能力、归纳和演绎推理能力以及批判性思维能力。对生物学教学中如何培养学生的理性思维提出了具体建议，包括在知识的学习中落实理性思维的培养、理性思维的训练需要生物学情景和实例以及理性思维的训练要梯度有序。关键词生物学教学；高考；理性思维；能力培养文章编号1005-2259（20

2、17)6-0061-034中学生物教学2017年第6期哲学家和逻辑学家将理性看作基于逻辑的和推理的加工过程，即理性是逻辑指引下的思考。理性是人类所特有的一种高级的认知加工方式，它甚至比智力或其他认知能力更能影响人们生活的各个方面的结果，包括学业成就、决策的满意度、心理健康，甚至违规或道德行为等等［1］。学生通过生物科学的学习，能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题，是生物学科教学的基本任务。1高考遗传题中理性思维的考查例题（2016年高考北京理综卷第30题）研究植物激素作用

3、机制常使用突变体作为实验材料，通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。（1）若诱变后某植株出现一个新性状，可通过____交判断该性状是否可以遗传，如果子代仍出现该突变性状，则说明该植株可能携带___性突变基因，根据子代____，可判断该突变是否为单基因突变。（2）经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径（图1）。图1由图1可知，R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能，乙烯与______结合后，酶T的活性______，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切。剪切产物进入细胞核，调节乙烯响应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。（3）酶T活性丧失的纯合突

4、变体（1#）在无乙烯的条件下出现______（填“有”或“无”）乙烯生理反应的表现型，1#与野生型杂交，在无乙烯的条件下，F1的表现型与野生型相同。请结合上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因：______。4中学生物教学2017年第6期（4）R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体（2#）仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下，该突变基因相对于野生型基因的显隐性，并结合乙烯作用途径陈述理由：______。（5）番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变，则这种植株的果实成熟期会______。答案（1）自显表现型的分离比（2）R

5、蛋白被抑制（3）有杂合子有野生型基因，可产生有活性的酶T，最终阻断乙烯作用途径（4）2#与野生型杂交，F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应，其表现型与2#一致，因此突变基因为显性（5）推迟1.1考查分析和综合能力分析是把研究对象的整体分解为一个个部分分别加以研究的方法。综合是指把研究对象的各个部分或各个方面联系起来考察，从整体上去认识和把握研究对象的思维方法。分析是综合的基础，综合是分析的发展，二者是相互依存、相互渗透甚至是相互转化的。分析是最基本的思维方法，无论是归纳推理还是演绎推理都离不开分析思维。

6、（2）～（4）题的解答都是在分析乙烯作用途径模型的基础上完成，难度逐渐增大，思维环环相扣。（2）题是分析乙烯的信号传递途径，同时为解答（3）（4）题做好铺垫。将有乙烯条件下和无乙烯条件下的作用途径进行比较，可知乙烯与R蛋白结合后，酶T的活性被抑制，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，启动乙烯响应基因的表达，植株表现出有乙烯生理反应。（3）题是基于模型分析，运用生物学规律和原理，通过逻辑推理构造科学解释。分析乙烯信号传递途径模型，归纳概括出在无乙烯条件下：野生型基因表达→有活性酶T→E蛋白磷酸化→E蛋白无法被剪切→阻断乙烯响应基因表达→无乙烯生理反应；突变型基因表达

7、→无活性酶T→E蛋白被剪切→剪切产物进入细胞核→启动乙烯响应基因表达→有乙烯生理反应。综合上述分析，可知F1杂合体和野生型纯合体表达的酶蛋白产物中均含有“有活性的”酶T，因而都能催化E蛋白磷酸化，阻断乙烯响应基因表达，表现出无乙烯生理反应。（4）题是在模型分析的基础上运用演绎推理进行判断。1.2考查归纳与演绎推理能力归纳是在个别中发现一般的推理形式和思维方式；演绎是在一般中发现个别的推理形式和思维方式。人们对事物的认识往往从个别开始，然后扩展到一般，再从一般进一步认识个别［2］。高考试题通过一定的生物学情景，考查学生对知识的理解和运用，更多地体现了演绎的思维方法