邢彩虹 那冬晨

（山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 山西臨汾 041000）

生物科學(xué)與日常生活息息相關(guān)，在教學(xué)中應(yīng)該注重理論與生活、生產(chǎn)實踐密切結(jié)合，使學(xué)生在現(xiàn)實生活情境中體驗并學(xué)習(xí)有關(guān)生物科學(xué)知識，感受科學(xué)知識的重要性及其對生活、 生產(chǎn)實踐的指導(dǎo)作用。

《遺傳學(xué)》是高等院校生物學(xué)大類的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，實驗性強(qiáng)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上，掌握有關(guān)實驗原理、技術(shù)、結(jié)果分析方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗設(shè)計能力和分析解決問題能力。實驗教學(xué)就是溝通理論與實踐的橋梁，通過遺傳學(xué)實驗教學(xué)，能讓學(xué)生掌握遺傳學(xué)基本實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力和綜合分析等能力［1］。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗是經(jīng)典實驗，向人們提供了科學(xué)史實，展示了很多科學(xué)理論，但是其過分依附于理論教學(xué)，學(xué)生只是跟著實驗教材做實驗，處于接受式被動學(xué)習(xí)，其主觀能動性得不到激發(fā)，創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)［2］，基于傳統(tǒng)實驗的這一弊端，設(shè)計了“表型=基因型+環(huán)境”這一綜合實驗，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計、完成實驗，提高學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)符合當(dāng)今時代社會需要的綜合創(chuàng)新人才。

1 實驗設(shè)計

一直以來，學(xué)生對于“表型=基因型+環(huán)境”這一抽象理論知識的學(xué)習(xí)方法只有機(jī)械記憶，只能通過教師講述和查找媒體資料加深映像，資料中也沒有精確的數(shù)據(jù)反映不同環(huán)境下表型的具體差異。為了讓學(xué)生更好地理解這一知識，筆者設(shè)計了“用數(shù)學(xué)方法分析環(huán)境對性狀的影響”綜合性實驗，讓學(xué)生親自體驗，選擇了易受環(huán)境影響的性狀——皮膚含水量，該性狀因個體基因型不同而不同，并受空氣濕度、保濕護(hù)膚狀況的影響。本實驗綜合了保濕護(hù)膚品制作、皮膚含水量測試、實驗結(jié)果統(tǒng)計分析3 個方面的方法與技能，均由學(xué)生自主完成。學(xué)生對這一實驗很感興趣，每個環(huán)節(jié)都認(rèn)真進(jìn)行，最后的統(tǒng)計分析結(jié)果，更令學(xué)生興奮，自己制作的面膜的保濕效果竟然超過了大眾公認(rèn)的蘆薈膠。該實驗激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了綜合實驗?zāi)芰?，同時具有啟發(fā)性，使學(xué)生受益匪淺。

2 實驗實施

2.1 實驗小組劃分 本實驗以小組為單位進(jìn)行，5 名學(xué)生一組。

2.2 面膜的制作 各小組成員在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)自己的興趣愛好選擇不同的實驗材料制作純天然環(huán)保型面膜，有冬瓜、西瓜、柚子、梨、葡萄等。

本文以梨面膜為例具體說明測試與分析過程。

2.3 保濕效果測試 測試分為3 個處理：梨面膜（x）、蘆薈膠（y）、空白（z）對照。重復(fù)3 次。在測試者前臂上進(jìn)行測試。

首先，測試者清洗前臂，擦拭干凈后劃分3 個區(qū)域，區(qū)域1 涂抹梨面膜，區(qū)域2 涂抹蘆薈膠，區(qū)域3 不作任何處理，作為空白對照。30 min 后利用皮膚含水量測試儀測皮膚的含水量。重復(fù)3 次。

2.4 方差分析與多重比較 共測試55 人，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較，并初步估算基因型與環(huán)境效應(yīng)對該性狀表型的貢獻(xiàn)率。

2.4.1 方差分析 方差分析結(jié)果見表1。

表1 梨面膜方差分析表

2.4.2 多重比較 多重比較結(jié)果見表2、表3。

表2 LSR 計算表

表3 梨面膜多重比較（q 檢驗）表

2.4.3 基因型與環(huán)境效應(yīng)對表型的貢獻(xiàn)

1）基因型方差與總方差的估算。

根據(jù)方差公式得：

2）基因型與環(huán)境效應(yīng)對表型的貢獻(xiàn)。

基因型對表型的貢獻(xiàn)率為：24.44/105.94×100%=23.07%；

環(huán)境效應(yīng)對表型的貢獻(xiàn)率為：（105.94－24.44）/105.94×100%=76.93%。

2.5 結(jié)果分析從表1看 出，F(xiàn)=1404.83 ＞F0.01=10.90，表明3 個處理的皮膚含水量差異極顯著。

從表3看出，梨面膜與空白、蘆薈膠與空白的皮膚含水量差值分別為21.90、18.70，均大于LSR0.01=2.00（k=3），梨面膜與蘆薈膠的皮膚含水量差值為3.20，大于LSR0.01=1.66（k=2），表明梨面膜與空白、蘆薈膠與空白、梨面膜與蘆薈膠的皮膚含水量差異極顯著，涂過梨面膜的皮膚含水量最高（46.90），空白最?。?5.00），蘆薈膠居中（43.70）。

從基因型與環(huán)境效應(yīng)對表型的貢獻(xiàn)率看，該性狀在很大程度上受環(huán)境條件影響，基因型的作用很小。

實驗結(jié)果表明：1）處理30 min 后，涂過梨面膜的皮膚含水量顯著高于涂過蘆薈膠的皮膚含水量，說明自制梨面膜的保濕效果顯著好于蘆薈膠。2）皮膚含水量性狀極易受環(huán)境條件影響，暴露在空氣中30 min 左右，皮膚含水量迅速降低，如果涂上保濕護(hù)膚品，能不同程度地保持皮膚角質(zhì)層的水分，防止皮膚干燥、粗糙、無光澤，長期科學(xué)使用適合個人膚質(zhì)的環(huán)保型保濕護(hù)膚產(chǎn)品，可防止皮膚老化、減少皺紋。

3 討論

本實驗收到了良好的效果，學(xué)生對于這一實驗的設(shè)計與實施給予了高度的肯定。

1）有助于學(xué)生理解遺傳學(xué)中抽象的理論知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

通過實驗，學(xué)生切身感受到“表型=基因型+環(huán)境”的真實含義。首先，學(xué)生明確了皮膚含水量是數(shù)量性狀，在梨面膜、蘆薈膠、空白3 種不同處理下，皮膚含水量存在極顯著差異，環(huán)境效應(yīng)對皮膚含水量的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基因型的貢獻(xiàn)。這一實驗也使學(xué)生懂得了皮膚補(bǔ)水保濕的重要性，激發(fā)了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2）實驗具有啟發(fā)性。以教材中的理論知識為基礎(chǔ)，設(shè)計了這一綜合實驗，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將理論知識與生活實際緊密聯(lián)系，在生活中發(fā)現(xiàn)問題、獲取素材，應(yīng)用所學(xué)的理論知識解釋實際生活中的具體現(xiàn)象與問題，并注意各相關(guān)學(xué)科知識的融會貫通，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研意識，提高學(xué)生觀察問題、分析問題及解決問題的綜合能力，適應(yīng)新時期創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)［3］。

希望遺傳學(xué)實驗教學(xué)的改革在實驗內(nèi)容方面進(jìn)行整合，例如精選基礎(chǔ)性的實驗，增加探索性和創(chuàng)新性的自選實驗比例，此外，實驗教學(xué)也要采取靈活多變的教學(xué)方法，力圖培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新人才［4］。