李明凱　何金華

[摘? ?要]結(jié)合邏輯學(xué)特點對“等位基因”“基因連鎖”“基因突變”三個生物概念的外延進行拓展，并簡述其在中學(xué)生物中的意義和價值。

[關(guān)鍵詞]基因;概念;生物教學(xué)

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）29-0081-02

概念是對事物的抽象或概括。在邏輯學(xué)中，概念通常包括三個要素：概念名詞、概念的內(nèi)涵和概念的外延。其中概念的內(nèi)涵即定義，它解釋了概念的本質(zhì)屬性和特點，它在中學(xué)生物中承擔(dān)著最重要的角色;概念的外延是指內(nèi)涵所適應(yīng)的范圍和條件，是生物概念反映的總和。準(zhǔn)確理解概念的內(nèi)涵和外延并建立概念體系，是掌握概念的先決條件。

一、生物概念的內(nèi)涵

生物概念的內(nèi)涵是指反映生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的本質(zhì)特征，是對生物的結(jié)構(gòu)、生理乃至一切生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律的闡述。

目前，中學(xué)生物教學(xué)中對于概念教學(xué)的研究較多，且偏重于概念內(nèi)涵的研究，即對概念本身的理解和掌握[1-4]。不可否認，概念內(nèi)涵的研究較好地促進了中學(xué)生物教學(xué)的研究和發(fā)展，具有一定的指導(dǎo)價值和現(xiàn)實意義，而相對于生物概念內(nèi)涵而言，生物概念外延的研究則比較少。因此，我們有必要對生物概念的外延進行相關(guān)的探討，以促進學(xué)生進一步理解生物概念的本質(zhì)，更好地為中學(xué)生物教學(xué)服務(wù)。

二、三個基因相關(guān)概念的外延

概念的外延與內(nèi)涵實際是統(tǒng)一的整體，內(nèi)涵體現(xiàn)的是“質(zhì)”的方面，外延則界定了內(nèi)涵所適用的范圍和條件。內(nèi)涵越大，外延越小;內(nèi)涵越小，外延越大。相對于概念的內(nèi)涵，概念的外延具有結(jié)構(gòu)性、交叉性、發(fā)散性的特點。

1.“等位基因”概念

概念的準(zhǔn)確理解和深度把握是進行概念學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，也是理解和把握概念外延的重要基礎(chǔ)。

對于“等位基因”概念，一般認為是指位于一對同源染色體的相同位置上控制著相對性狀的一對基因，即Aa。那么，類似于AA或者aa能不能成為等位基因呢？蘇教版教材認為“把同源染色體上決定1對相對性狀的兩個基因稱為等位基因，例如紫花基因和白花基因”[5];人教版教材認為“孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，也就是等位基因”[6]。那么我們該如何正確理解呢？ 查閱相關(guān)的分子生物學(xué)教材，發(fā)現(xiàn)有如下表述：“植物的性狀由不同的遺傳因子（或單位）決定，這些因子后來被稱為基因。每一株擁有控制每一性狀發(fā)育基因的兩個拷貝，一個來自父方，一個來自母方，這兩個基因有可能相同，也有可能不同，這樣的兩個不同形式的基因稱為等位基因。對于孟德爾所研究的7種性狀中的每一個，兩個等位基因中的一個相對于另一個是顯性，當(dāng)兩者存在于同一植株中時，隱性等位基因的存在被顯性等位基因所掩蓋?！盵7] “基因指的是產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所需要的全部核苷酸序列，等位基因指位于一對同源染色體的相同位置上控制某一性狀的不同拷貝，不同的等位基因產(chǎn)生具有遺傳特征的變化，例如發(fā)色或血型等，等位基因控制相對性狀的顯隱性關(guān)系及遺傳效應(yīng)?！盵8]由此可知，“等位基因”指的是某一對基因，“等位”指的是在同源染色體的相同位置上。中學(xué)生物教材中的“Aa”是指等位基因中存在的一種組成形式，其他組成形式還有AA和aa。

一般來講，等位基因是決定同一性狀的基因，所決定的表現(xiàn)型應(yīng)在生物體的相同位置上。但也有特殊情況存在，即一個等位基因影響著身體的一個部分，另一個等位基因影響著身體的另一部分，因而在雜合體的兩個部位得到表達，這種現(xiàn)象稱為鑲嵌顯性。例如，異色瓢蟲的黑緣型（SAa SAa）與純種均色型（SE SE）雜交的子一代出現(xiàn)兩個部位的黑色[9]。

等位基因中一個基因的遺傳因子會影響到另一個完全不同基因的遺傳因子的表達。英國遺傳學(xué)家William Bateson還發(fā)現(xiàn)了基因表達的另一個方面，即一個基因就起著改變或修飾另一個基因的功能 [7]。

對于等位基因的概念，現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）等位基因指的是位于同源染色體相同位置上的某個基因而不是一對基因，AA、Aa、aa均可以看作是等位基因。

（2）等位基因可以控制生物體同一位置的不同或者相同的性狀，也可以控制不同位置上的性狀。

（3）等位基因的兩個基因之間可以相互修飾。

2.“基因連鎖”概念

“基因連鎖”指的是在一條染色體上的基因在進行減數(shù)分裂時會連接在一起而不會分離（這里不考慮交叉互換等情況）。在中學(xué)階段所常見的X-連鎖基因是色盲基因，其行為與染色體的行為通常保持一致。在伴性遺傳中，很多教師有這樣一個疑問，即由男性色盲患者7%計算得到的女性色盲發(fā)病率0.49%中，男性色盲到底是占男性總數(shù)還是包括女性在內(nèi)的總?cè)藬?shù)的比例？

對于這個概念的進一步理解則要借助于知識之間的相互銜接。通過哈迪溫伯格定律的證明及檢驗過程可以知道，在一個平衡群體（男女比例1∶1）中，男性色盲的基因頻率指的是在男性群體中的概率，也等于女性群體中的色盲基因概率，也等于群體中色盲基因的概率，因此，由男性色盲患者7%推到整個群體中則占7%×1/3。

3. “基因突變”概念

“基因突變”概念來自于T.H.摩爾根于1910年的果蠅實驗。1943年，S.E.盧里亞和M.德爾布呂克最早在大腸桿菌中證明對噬菌體抗性的出現(xiàn)是“基因突變”的結(jié)果，接著在細菌對于鏈霉素和磺胺藥的抗性方面獲得同樣的結(jié)論。基因突變的時期不一定是在間期，而是任何一個時期都有可能，只是在間期的可能性最大。

真核生物的基因結(jié)構(gòu)與原核生物有所不同。真核生物基因包含編碼區(qū)（內(nèi)含子、外顯子）與非編碼區(qū)，原核生物則不區(qū)分內(nèi)含子、外顯子?；蛲蛔儾⒉灰欢ㄐ枰l(fā)生在編碼區(qū)，在非編碼區(qū)的突變?nèi)匀挥锌赡苡绊懙缴锏男誀睢?/p>

三、高中生物概念教學(xué)的思考

概念教學(xué)是中學(xué)生物教學(xué)中最重要的一個內(nèi)容，做好概念教學(xué)是現(xiàn)實環(huán)境對教師的必然要求。而在概念教學(xué)中，我們不僅僅需要探索如何運用合理的手段、組織合適的教學(xué)方式來把概念教學(xué)開展好，更重要的是要開闊概念教學(xué)的視野，增強概念思維的廣度和厚度，要能夠透過現(xiàn)象看清本質(zhì)，突破思維定式，拓展常規(guī)認識，努力追求專業(yè)發(fā)展的新途徑和新思路。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 李偉.中學(xué)生物概念教學(xué)[J].中學(xué)生物學(xué)，2009（4）：24-25.

[2]? 鄧延敏.高中生物核心概念的教學(xué)研究：以人教版《分子與細胞》為例[D].武漢：華中師范大學(xué)，2011.

[3]? 陳啟超.生物概念教學(xué)的策略[J].中學(xué)教學(xué)參考，2010（29）：98-99.

[4]? 何耀華.高中生物概念學(xué)習(xí)過程中存在的問題分析及對策[J].中學(xué)生物學(xué)，2008（5）：27-29+61.

[5]? 汪忠.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·生物必修2·遺傳與進化[M].南京：江蘇教育出版社，2012.

[6]? 朱正威，趙占良.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·生物必修2·遺傳與進化[M].北京：人民教育出版社，2007.

[7]? Gerald. Cell and Molecular Biology：Concepts and Experiments[M].America： Mc-Graw-Hill，2002.

[8]? 朱玉賢.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007.

[9]? 陳閱增.普通生物學(xué)[M].2版.北京：高等教育出版社，1996.

（責(zé)任編輯 黃春香）