吳曉敏
摘 要: 孟德爾定律是遺傳學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容,文章結(jié)合孟德爾定律的實質(zhì),以孟德爾豌豆雜交試驗為實例,對教學(xué)教材進(jìn)行分析,總結(jié)教學(xué)難點,并對如何進(jìn)行教學(xué)過程及活動組織進(jìn)行探討,創(chuàng)新教學(xué)思路。
關(guān)鍵詞: 孟德爾定律 教學(xué)思路 創(chuàng)新
1.教材分析
作為高中生物學(xué)新課程必修模塊的內(nèi)容,“孟德爾定律”在整個課程中起承上啟下的作用。在課程標(biāo)準(zhǔn)中對該模塊內(nèi)容的具體學(xué)習(xí)內(nèi)容是:理解孟德爾定律遺傳實驗的科學(xué)方法;闡明掌握基因的分離定律和自由組合定律;模擬植物或者動物性狀分離的雜交試驗;舉出具體事例說明基因與性狀的關(guān)系。本單元的核心學(xué)習(xí)內(nèi)容為:孟德爾遺傳實驗因子假說及其驗證、基因型及其表現(xiàn)型、孟德爾定律的應(yīng)用等,其重點是孟德爾假說的推測、驗證及其結(jié)論。
2.教學(xué)方式創(chuàng)新
孟德爾的功績在于發(fā)現(xiàn)了基因分離及自由組合定律,從而奠定了現(xiàn)代遺傳理論的基礎(chǔ)。因此,在進(jìn)行本單元教學(xué)的過程中,應(yīng)以孟德爾遺傳研究與發(fā)現(xiàn)為教學(xué)主線,以基因的遺傳方式作為教學(xué)核心,重視等位基因與非等位基因之間的遺傳關(guān)系探討。
2.1分離定律
2.1.1新課的引入。
新課的引入以一對相對性狀的遺傳實驗為例。為揭示生物的遺傳規(guī)律,“融合遺傳”的假說得到了廣泛認(rèn)可,這方面的例子有:達(dá)爾文認(rèn)為在雜種后代中對親代的相對性狀融合成新的性狀出現(xiàn),子代性狀相對于親代性狀來講,是一種平均結(jié)果,這種情況類似于液體的胚芽融合的結(jié)果,這種方式遺傳的性狀在后代中并不分離。那么,另外一種情況,一對性狀的雜交試驗結(jié)果是怎么樣的呢?在孟德爾之前,這方面并沒有報道。
2.1.2孟德爾豌豆雜交試驗。
組織學(xué)生通過課了解孟德爾的生平及其對遺傳學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn),并播放視頻或者圖片向?qū)W生展示豌豆花的相對性狀,介紹豌豆作為試驗材料的四個優(yōu)點,讓學(xué)生感悟正確的選擇試驗材料及性狀是孟德爾試驗獲得成功的原因之一。在這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中,圖片是最佳輔助方式,可以很好地講解四個雜交試驗的程序。
2.1.3發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。
在教學(xué)過程中可利用一對相對性狀為例進(jìn)行教學(xué),例如采用花色或者植株高度。首先講解一對相對性狀的雜交試驗過程,進(jìn)而類推到七對性狀的雜交試驗,根據(jù)F1及F2代出現(xiàn)的性狀分離及后代出現(xiàn)的數(shù)量比例,提出兩個相關(guān)問題,第一代及子一代為何只出現(xiàn)顯性性狀,隱形性狀為何不出現(xiàn)?子二代不同性狀表現(xiàn)的后代數(shù)量為何呈現(xiàn)一定的比例?
2.1.4提出假設(shè)并做出解釋。
這部分內(nèi)容是本單元教學(xué)的重難點,教學(xué)過程尤其重要。首先,對當(dāng)前流行的“融合遺傳”的觀點弊端進(jìn)行解讀,讓學(xué)生意識到此觀點不能解釋的實驗現(xiàn)象,進(jìn)而用孟德爾提出的遺傳因子對此類問題進(jìn)行解讀。首先對遺傳因子假設(shè)的要點進(jìn)行解釋,相對性狀是由等性遺傳因子決定,遺傳因子位于體細(xì)胞中,而且是成對存在的,在進(jìn)行后代繁殖的過程中,配子含有一個遺傳因子,進(jìn)而讓學(xué)生自己總結(jié)孟德爾“顆粒遺傳”與“融合遺傳”觀點的區(qū)別。最后,用等位因子取代等性因子,讓學(xué)生理解掌握孟德爾假說的要點。在此部分的學(xué)習(xí)過程中,“性狀分離比的模式實驗”是一種很好的教學(xué)輔助手段,不但能形象地幫助學(xué)生理解子一代雌雄配子結(jié)合與子二代出現(xiàn)的一定數(shù)量比例的因果關(guān)系,而且能讓學(xué)生認(rèn)識到配子是親代與子代聯(lián)系的橋梁,是生物進(jìn)行繁殖后代的唯一媒介。
2.1.5實驗檢驗,演繹推理。
首先,啟發(fā)學(xué)生從性狀分離比的模擬實驗中,領(lǐng)悟到F1配子種類及比例對F2性狀分離及比例起著決定性作用。其次,借助課文中一對相對性狀測交實驗的分析圖解,向?qū)W生介紹孟德爾根據(jù)遺傳因子假說設(shè)計的測交實驗及預(yù)期,以及他的測交實驗獲得的實驗數(shù)據(jù)。最后,通過演繹推理得出相應(yīng)實驗結(jié)論。
2.2自由組合定律
自由組合定律是對兩對相對性狀進(jìn)行遺傳分析,歸納總結(jié)出關(guān)于非等位基因之間獨立遺傳的規(guī)律。教學(xué)重點內(nèi)容包括:不同性狀的自由組合遺傳現(xiàn)象,對自由組合現(xiàn)象的解釋,測交檢驗及結(jié)論,等等。
2.2.1認(rèn)識自由組合現(xiàn)象。
孟德爾是利用豌豆實驗發(fā)現(xiàn)的自由組合現(xiàn)象,在此部分中,可引導(dǎo)學(xué)生回顧豌豆雜交試驗中的實驗現(xiàn)象,讓學(xué)生獨立寫每對性狀的遺傳圖解??商岢鲑|(zhì)疑的問題,使學(xué)生對雜交試驗中出現(xiàn)的不同實驗結(jié)果解釋,采用其他性狀的種子進(jìn)行雜交種植,后代中出現(xiàn)實驗結(jié)果的不同,深入了解自由組合現(xiàn)象的本質(zhì)。
2.2.2對自由組合定律的解釋。
鼓勵學(xué)生用孟德爾遺傳因子假說的基本觀點,對不同性狀自由組合現(xiàn)象做出嘗試性解釋,既有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又促使他們獨立學(xué)習(xí)和思考。在嘗試性解釋過程中,學(xué)生順利地寫出雙親的基因型和F1的遺傳因子組成(YyRr),在推測F1產(chǎn)生的配子種類及其比例時,提出不同假設(shè),因而得出不同的預(yù)期結(jié)果。
2.2.3體會孟德爾測交的嚴(yán)謹(jǐn)性。
這部分內(nèi)容要利用孟德爾的測交實驗。在進(jìn)行具體的教學(xué)過程中,可首先提供給學(xué)生一個驗證子一代基因型的測交實驗,讓學(xué)生寫出具體的實驗方案,并描繪出實驗圖解。思考以下問題:測交實驗中正交試驗和反交實驗為何有先后之分,父本與母本為何承擔(dān)的角色不同?可讓學(xué)生嘗試子一代做父本與做母本,子二代基因型種類的區(qū)別,這樣就能深入體會孟德爾測交實驗中包含的嚴(yán)謹(jǐn)性。
2.2.4表述孟德爾的自由組合定律。
孟德爾的自由組合定律包含分離定律,所以在表述時首先要讓學(xué)生切實掌握分離定律的實質(zhì),子一代在形成配子時等位基因的分離,并且了解分離的原因,子一代基因分離能產(chǎn)生兩種類型的配子,而且是數(shù)量相等,這兩種配子能與其他配子同等概率的自由組合,形成子二代的基因型。由此讓學(xué)生掌握子二代雜合體內(nèi)的因子變化情況,學(xué)習(xí)自由組合定律的實質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,教師可讓學(xué)生嘗試自己表述自由組合定律,將前文交代的內(nèi)容要點逐一表示,最后對照課文中規(guī)范的表述,更正表述中不恰當(dāng)或者不規(guī)范的地方,這樣就能很好地保證學(xué)生掌握自由組合定律的實質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]方平,姚啟倫,陳發(fā)波.遺傳學(xué)中孟德爾定律教學(xué)誤區(qū)透析[J].生物學(xué)通報,2012(3).
[2]李錦山.充分考慮學(xué)生的需求——談“孟德爾定律”的教學(xué)思路[J].生物學(xué)通報,2012(10).
[3]杜思如.有關(guān)孟德爾定律的幾個基本概念的辨析[J].中學(xué)生物學(xué),2012(10).
[4]周航校.“孟德爾定律”教材分析及教學(xué)建議[J].中學(xué)教學(xué)參考,2009(7).