黃增財(cái)
【摘 要】生物核心素養(yǎng)與課程標(biāo)準(zhǔn)是一脈相承完全吻合的,高中生物有很多經(jīng)典實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料和科學(xué)方法,獲得許多重大成果。孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)基因分離和自由組合定律,摩爾根證明了基因在染色體上。新課程背景下的高中生物,提倡像科學(xué)家一樣探究,像科學(xué)家一樣巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。選擇雜交親本,判斷基因的具體位置,是近年來(lái)遺傳實(shí)驗(yàn)題常見(jiàn)類型,這類試題雖然難度較大,但是做到了回到教學(xué)自然常態(tài),回應(yīng)教育本源價(jià)值,回歸現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活,這是對(duì)生物核心素養(yǎng)的最好落實(shí)。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) 基因 染色體 雜交 性狀
十八大和十八屆三中全會(huì)后,我國(guó)全面進(jìn)入改革的深水區(qū),基于社會(huì)進(jìn)步和新時(shí)代需要,2014年教育部提出了中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng),并研究各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)受到教育界的普遍重視,可目前對(duì)核心素養(yǎng)還沒(méi)有確切統(tǒng)一的定義。但是,從各地各學(xué)科對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的定義和研究來(lái)看:核心素養(yǎng)是讓學(xué)生借助教育所形成的解決問(wèn)題能力,核心素養(yǎng)不是各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加,而是三維目標(biāo)的綜合且更完整的體現(xiàn)。
1.一、核心素養(yǎng)與生產(chǎn)生活聯(lián)系
高中生物作為一門基礎(chǔ)的自然學(xué)科,與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān),在種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)當(dāng)中,更是離不開(kāi)相應(yīng)的生物知識(shí)。例如雞有蘆花雞和非蘆花雞兩種羽毛類型,在某些農(nóng)場(chǎng)可以應(yīng)用于雛雞的性別鑒定,從而便于農(nóng)場(chǎng)主對(duì)輸出的產(chǎn)品進(jìn)行選擇。這個(gè)生產(chǎn)背景就是高中生物必修二《基因在染色體上》和《伴性遺傳》的難點(diǎn):染色體組成和選用雜交組合判斷基因的位置(常染色體、性染色體上和細(xì)胞質(zhì)遺傳)。該部分內(nèi)容一直是遺傳實(shí)驗(yàn)的一個(gè)熱點(diǎn),該內(nèi)容常引起廣大高考命題者的注意,甚至受到青睞。該類試題,要求結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),深入理解染色體的種類和形態(tài),并對(duì)基因分離定律的鞏固和進(jìn)一步升華。筆者根據(jù)在教學(xué)中的體會(huì),總結(jié)了通過(guò)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)判斷基因的具體位置,即通過(guò)親本雜交來(lái)判斷基因在染色體的具體位置等方法。具體方法和要求如下:
2二、判斷基因在染色體位置的一般方法
2.11.認(rèn)識(shí)染色體
動(dòng)物等雌雄異體生物染色體組成可分為常染色體和性染色體。對(duì)于常染色體,同源染色體是形態(tài)、大小完全相同的。對(duì)于性染色體,可分為常見(jiàn)的XY型和ZW型兩種,XX個(gè)體為雌性,XY為雄性。雄性果蠅中,如圖1所示,兩條染色體形狀大小不同,為同源異型染色體XY??梢苑譃橐韵聟^(qū)段,除了同源區(qū)段和非同源區(qū)段1和2。而鳥(niǎo)類的性染色體組成為ZW型,如圖2所示,形狀相同的性染色體ZZ卻為雄性,形狀不同的ZW為雌性,也有相應(yīng)的同源區(qū)段和非同源區(qū)段。
2.2確定研究對(duì)象基因型
這里的性染色體用XX和XY表示,若基因在常染色體上,基因型可分別用AA 、Aa和aa表示。若基因在XY的異源區(qū)段,基因型可分別用XAXA 、XAXa、XaXa和XAY 、XaY表示,若基因在XY的同源區(qū)段,基因型可分別用XAXA 、XAXa、XaXa和XAYA 、XaYA等基因型表示。
2.33.實(shí)驗(yàn)步驟
親本選擇選用純合隱性雌性作為母本,顯性雄性做父本,進(jìn)行雜交,觀察和統(tǒng)計(jì)F1情況,若F1中雌性全為顯性,雄性全為隱性,即性狀與性別無(wú)關(guān),則該基因位于X的非同源區(qū)段上,即只位于X染色體上
若F1雌雄個(gè)體全為顯性,即形狀與性別無(wú)關(guān),該基因可能在常染色體上,也可能位于XY的同源區(qū)段上。很多學(xué)生常常誤解為,基因在同源區(qū)段與常染色體的遺傳沒(méi)有差別,不能有效區(qū)分。讓F1雌雄個(gè)體自由交配,觀察F2的情況,若F2中雌雄均有顯有隱,則基因在常染色體上。若F1雌雄個(gè)體自由交配,后代中雌性有顯有隱,雄性全為顯性,則基因在XY同源區(qū)段上.以上三種情況分別如下表所示:
2.4 4.ZW型生物的基因位置的判斷
由以上可見(jiàn),“隱雌顯雄”的雜交組合能很好的確定相應(yīng)基因在何種類型染色體(常染色體、X染色體)具體位置上(同源、非同源區(qū)段上)具有重要作用。若雜交動(dòng)物是鳥(niǎo)類等性染色體為ZW型生物,由于ZZ個(gè)體是雄性,ZW個(gè)體為雌性,則相應(yīng)性狀的雜交親本應(yīng)改為“隱雄顯雌”。總之,同型性染色體的個(gè)體選擇隱性形狀個(gè)體,異型性染色體個(gè)體選擇顯性性狀個(gè)體,可以統(tǒng)稱為“隱同顯異”。
回到前面所說(shuō)的如何鑒定雛雞的性別,首先分別選擇蘆花雞和非蘆花雞兩個(gè)種群,分隔并進(jìn)行種群內(nèi)的自由交配,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蘆花雞親本產(chǎn)生了非蘆花雞,由此可以確定蘆花雞為顯性,非蘆花雞為隱性。再選擇非蘆花雄雞(ZbZb)和蘆花雌雞(ZBWb)作為親本,則子代的蘆花性狀全為雄雞(ZB Zb),非蘆花形狀全為雌雞(ZbWb)。
3三、掌握規(guī)律,學(xué)以致用,落實(shí)核心素養(yǎng)
在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)中,恰當(dāng)使用“隱同顯異”的雜交組合,往往將取得事半功倍的效果。將能較好解決學(xué)生對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)類題目的束手無(wú)策,能歸納學(xué)生混亂的思路,規(guī)范文字表述,避免導(dǎo)致大量丟分。所以很有必要通過(guò)使用諸如“隱同顯異”雜交組合,讓學(xué)生們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生為主體,教師只是起到一定的引導(dǎo)作用,松緊有度,以最小的干預(yù)做到最有效的生成,這就是回歸教學(xué)自然狀態(tài)。緊扣三維目標(biāo),把著力點(diǎn)放在關(guān)注學(xué)生的知識(shí)遷移能力,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究技能,幫助他們用生物學(xué)的觀點(diǎn)和理論依據(jù)去解釋、探索生命世界中遇到的各種科學(xué)問(wèn)題,這就是做到了回應(yīng)教育本真價(jià)值。讓學(xué)習(xí)內(nèi)容延伸到生產(chǎn)生活實(shí)際中,從根本上改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性,做到學(xué)以致用,這就是回歸學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活?;氐浇虒W(xué)自然常態(tài),回應(yīng)教育本源價(jià)值,回歸現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活,這是對(duì)生物核心素養(yǎng)的最好落實(shí)。
參考文獻(xiàn)
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