◆孫玉平
(周口幼兒師范學(xué)校)
分離規(guī)律的課堂教學(xué)
◆孫玉平
(周口幼兒師范學(xué)校)
分離規(guī)律是遺傳規(guī)律的基本規(guī)律,在掌握其規(guī)律的基礎(chǔ)上很容易掌握基因的自由組合規(guī)律、連鎖互換規(guī)律及伴性遺傳。因此,在分離規(guī)律的教學(xué)過程中讓學(xué)生理解掌握非常重要。因此,老師要精講,學(xué)生要多練。
課堂教學(xué) 分離規(guī)律 等位基因 相對(duì)性狀 精講 多練
分離規(guī)律是遺傳規(guī)律的基本規(guī)律,在掌握其規(guī)律的基礎(chǔ)上很容易掌握基因的自由組合規(guī)律、連鎖互換規(guī)律及伴性遺傳。因此在分離規(guī)律的教學(xué)過程中讓學(xué)生理解掌握非常重要。
教學(xué)過程中主要是使學(xué)生了解等位基因的遺傳行為與相對(duì)性狀遺傳表現(xiàn)之間的因果關(guān)系,從而理解性狀分離的遺傳學(xué)原理。課堂教學(xué)中,教師的精講要抓住關(guān)鍵性概念和原理,以及與概念和原理有關(guān)的感性材料;學(xué)生課堂上的練習(xí)題要形式多樣化,做到少講多練。
分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的提出要經(jīng)歷了由現(xiàn)象到假說、到理論的過程。學(xué)生理解概念和原理,也要求有相應(yīng)的感性知識(shí)為基礎(chǔ)。采取從感性到理性,從理論到實(shí)踐的過程。在分離規(guī)律的教學(xué)中,首先講述豌豆的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供與形成概念和原理有關(guān)的充分事實(shí),符合學(xué)生思維活動(dòng)的規(guī)律,有利于學(xué)生掌握分離規(guī)律的概念、原理及體系。那么,在一對(duì)相對(duì)性狀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)講清哪些具體事實(shí)并突出其本質(zhì)呢?
1.講清豌豆的花部結(jié)構(gòu)和傳粉方式,使學(xué)生弄清自花授粉和異花授粉等基本概念。
2.講清豌豆主要相對(duì)形狀。使學(xué)生弄清相對(duì)性狀的概念,明確純種豌豆的自交后代仍然是純種,純種的雜交后代表現(xiàn)出相對(duì)性狀的遺傳差異。
3.講清相對(duì)性狀遺傳表現(xiàn)的兩個(gè)特點(diǎn):一是F1全部表現(xiàn)為顯性;二是出現(xiàn)相對(duì)性狀的分離,比值近似3∶1。一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳表現(xiàn)是孟德爾提出遺傳因子F2分離假說的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。所以,在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生通過分析孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)資料,抓住相對(duì)性狀遺傳表現(xiàn)的本質(zhì),使之具備學(xué)習(xí)和理解分離規(guī)律相應(yīng)的感性知識(shí)。
基因的分離規(guī)律是解釋相對(duì)性狀分離的遺傳原理,它是運(yùn)用等位基因等科學(xué)概念所組成的判斷,揭示出等位基因的遺傳行為與相對(duì)性狀遺傳表現(xiàn)之間的因果關(guān)系。所以,分離規(guī)律教學(xué)的重點(diǎn)是講清等位基因的定義、存在形式及其雜合體內(nèi)的遺傳行為。教學(xué)的關(guān)鍵在與抓住等位基因遺傳行為的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),也就是在減數(shù)分裂和受精過程中同源染色體的動(dòng)態(tài)。教學(xué)程序按照基因的遺傳理論對(duì)分離現(xiàn)象的具體解釋來安排,大致如下:
1.相對(duì)性狀是由等位基因控制的。等位基因是指位于一對(duì)同源染色體的相同位置上,控制相對(duì)性狀的成對(duì)基因。等位基因的概念:從數(shù)量看,是成對(duì)基因;從性質(zhì)看,成對(duì)基因的遺傳效應(yīng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。從存在位置看,位于同源染色體的相同位點(diǎn)上。其中,對(duì)應(yīng)關(guān)系也是等位基因的本質(zhì)屬性,所以等位基因又稱對(duì)性基因。等位基因與相對(duì)性狀之間的關(guān)系可以概括如下:
2.等位基因在體細(xì)胞中是成對(duì)存在的,其中,等位基因的純合狀態(tài)稱為純合體,如高莖豌豆(DD)為顯性基因純合體;矮莖豌豆(dd)為隱性基因純合體。等位基因的雜合狀態(tài)稱為雜合體,如高莖豌豆(Dd).配子中只含等位基因中的一個(gè)。教學(xué)中應(yīng)該避免將等位基因的概念和存在形式相混淆,造成學(xué)生理解和記憶概念的困難。
3.雜合體內(nèi)等位基因的遺傳行為概括如下:①顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用,因此F1全部表現(xiàn)為顯性(高莖)。但是,隱性基因并沒有消失。顯性作用是由于高莖基因(D)能夠控制一種酶的合成,通過酶作用促使細(xì)胞合成足夠的赤霉素,赤霉素刺激細(xì)胞生長(zhǎng)的結(jié)果,使含有顯性基因的豌豆植株表現(xiàn)高莖性狀。矮莖基因(d)不能控制這種酶的合成,因此,含有矮莖基因的豌豆植株表現(xiàn)為矮莖性狀,雜合體則表現(xiàn)出高莖基因的性狀。教學(xué)中不一定講述顯性作用的機(jī)制,但不要把顯性作用誤解為顯性基因?qū)﹄[性基因的控制作用。②雜合體內(nèi)等位基因雖然共存與一個(gè)細(xì)胞中,由于分別位于同源的兩條染色體上,具有一定的獨(dú)立性。獨(dú)立性是指等位基因間互不融合,保持著各自的質(zhì)的純潔性。雜合體內(nèi)等位基因的純潔性,是F1產(chǎn)生兩種純質(zhì)配子,以及受精后導(dǎo)致F2出現(xiàn)隱性純和的前提。③在減數(shù)分裂時(shí),雜合體內(nèi)等位基因隨著同源染色體的分離而彼此分開,各進(jìn)入一個(gè)配子,結(jié)果產(chǎn)生數(shù)目相等的兩種類型的配子。配子是親體的產(chǎn)物,子體的根源,上下兩代相連續(xù)的橋梁,傳遞基因的唯一媒介,所以,配子的質(zhì)(兩種純質(zhì)類型)和量(數(shù)量相等)的變化,必然對(duì)后代的性狀表現(xiàn)有著決定性作用。因此,等位基因的分離是性狀分離的根本原因。
④雜合體產(chǎn)生的雌雄配子間通過受精作用的隨機(jī)結(jié)合,使F2群體中既有等位基因的純合狀態(tài),又有等位基因的雜合狀態(tài),其中顯性純和和隱性純和各占四分之一,從而導(dǎo)致群體F2出現(xiàn)相對(duì)性狀的分離,比值為3∶1.
綜合所述看出,F(xiàn)2的性狀分離是由于F1是雜合體。在減數(shù)分裂和受精作用過程中,雜合體內(nèi)等位基因的分離和純和,必然導(dǎo)致后代表現(xiàn)性狀分離。分離規(guī)律的語言表達(dá),就是對(duì)雜合體內(nèi)等位基因的遺傳行為的概括。
表現(xiàn)型和基因型的教學(xué)可以放在概括分離規(guī)律之后,教材在闡述表現(xiàn)型和基因型的關(guān)系時(shí),主要強(qiáng)調(diào)“表現(xiàn)型相同,基因型不一定相同”,而沒有確認(rèn)“基因型相同,表現(xiàn)型一定相同”的判斷推理。教學(xué)中學(xué)生可能提出這個(gè)問題,教師應(yīng)該通過分析典型的事例,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果,所以,這種判斷推理只有在一定條件下才具有真實(shí)性,否則是不能成立的。
測(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了相對(duì)性狀分離假說的真實(shí)性,使假說上升為理論。所以,測(cè)交實(shí)驗(yàn)是繼續(xù)深入地進(jìn)行原理教學(xué)的一個(gè)重要組成成分。教學(xué)程序如下:
1.闡明回交和測(cè)交的概念,啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用等位基因分離和純和的原理,畫出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解。
2.根據(jù)測(cè)交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解,啟發(fā)學(xué)生通過分析測(cè)交子代表現(xiàn)型和比例與F1配子類型和比例之間的關(guān)系,明確如果等位基因分離具有真實(shí)性,那么測(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與理論推斷應(yīng)該是完全一致的,測(cè)交則能夠測(cè)定F1的基因型。
3.說明孟德爾的測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期的設(shè)想,比值接近1∶1.