摘 要： 本文主要通過“克里克對遺傳學的貢獻”讓學生體會到科學研究方法、堅定的毅力和良好合作交流對科學研究成功的重要性，體會到良好科學素養(yǎng)是科學家取得成功的關(guān)鍵。通過“克里克對遺傳學的貢獻”的教學讓學生能夠更好地理解科學素養(yǎng)的養(yǎng)成對學生的學習和個人素養(yǎng)的發(fā)展具有重要意義。
　　關(guān)鍵詞： “克里克對遺傳學的貢獻” 科學方法運用 科學素養(yǎng)培養(yǎng)
　　
　　1953年沃森和克里克共同提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，標志著生物學進入分子生物學階段。從此克里克和生物學結(jié)下了不解之緣，相繼在DNA分子復制和中心法則的提出都做出了重要的貢獻，這引起了我的極大興趣，想探究一下為什么克里克會取得如此大的成績，能為生物學的發(fā)展做出重要的貢獻。下面就結(jié)合“克里克對遺傳學的貢獻”來共同體會科學方法運用和科學素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性。
　　1.克里克在遺傳學研究中科學方法的運用及其貢獻
　　1.1 克里克運用模型構(gòu)建的研究方法提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)。
　　克里克和沃森在利用威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜的基礎(chǔ)上嘗試運用模型構(gòu)建的方法對DNA分子結(jié)構(gòu)進行研究。他們嘗試構(gòu)建了三螺旋和雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，堿基位于雙螺旋的外部。但這些模型很快被后來的研究否定了。但他們并沒有放棄，又重新構(gòu)建了磷酸—脫氧核糖骨架排列在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙螺旋，并確定了A與A配對、T與T配對、G與G配對、C與C配對。這一模型的構(gòu)建已經(jīng)接近DNA的真實結(jié)構(gòu)，但在一次偶然的機會他們了解了查哥夫有關(guān)堿基間的配對規(guī)律，并及時對模型進行了調(diào)整，最終構(gòu)建出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，并進一步通過X射線衍射證明了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的正確性。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出標志著生物學進入分子生物學階段。1962年，克里克、沃森和威爾金斯三人因DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出共同獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
　　1.2克里克通過科學假說提出了DNA分子的“半保留復制”。
　　克里克和沃森在提出雙螺旋結(jié)構(gòu)的同時，提出了DNA分子自我復制的假說：DNA分子在復制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板鏈的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱為半保留復制。這種半保留復制機制得到科恩伯格（A.Korberg）、梅塞爾森（M．Meselson）和泰勒（J.H.Taylor）等人的證實。
　　1.3克里克通過“連接物假說”提出了“中心法則”。
　　1957年，克里克提出了DNA分子遺傳信息流向的問題，他指出DNA分子不但可以通過復制向子代傳遞遺傳信息，而且在DNA與蛋白質(zhì)之間，RNA可能是中間體。1958年他又指出，在作為模板的RNA同把氨基酸攜帶到蛋白質(zhì)肽鏈的合成之間可能存在著一個中間受體。根據(jù)這些推論，他發(fā)表了《論蛋白質(zhì)的合成》一文，提出了著名的連接物假說，討論了核酸中堿基順序同蛋白質(zhì)中氨基酸順序之間的線性對應關(guān)系，并詳細地闡述了中心法則。
　　克里克所設(shè)想的受體很快被證明為是tRNA。1961年，雅可布（F.Jacob）和莫諾（J.Monod）證明在DNA同蛋白質(zhì)之間的中間體是mRNA。隨著遺傳密碼的破譯，到20世紀60年代基本上揭示了蛋白質(zhì)的合成過程。這樣就得到中心法則的最初的基本形式。
　　克里克在提出中心法則時，根據(jù)當時有限的資料，把中心法則的公式表述為“DNA—RNA—蛋白質(zhì)”，并且認為中心法則的一個基本特征是遺傳信息流是從核酸到蛋白質(zhì)的單向信息傳遞．而且這種單向信息流是永遠不可逆的。然而．通過1960年到1970年這10年的研究，坦明（H.Temin）和巴梯摩爾（D.Batimore）等發(fā)現(xiàn)并證實了反轉(zhuǎn)錄酶的存在，使反轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象得到了公認，中心法則就得到了修正和完善。
　　2.克里克的貢獻對學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)的啟示
　　2.1科學研究的成功取決于科學方法運用。
　　科學方法的運用是科學成功的重要基礎(chǔ)。沃森和克里克在DNA分子結(jié)構(gòu)的研究中運用了多種科學方法，而模型構(gòu)建是他們采取的主要方法。模型構(gòu)建方法貫穿于他們研究工作的全過程，是多種方法中最基本、最主要的方法。模型構(gòu)建方法把認識對象作為一個比較完整的形象表示出來，從而使問題簡明扼要，以便窺見其本質(zhì)。運用模型構(gòu)建方法時，沃森和克里克能夠有意識地與X 射線衍射技術(shù)資料相結(jié)合，綜合地進行分析，這是他們的創(chuàng)造，其成效是顯著的。沃森和克里克將多種方法有機聯(lián)系起來，相互結(jié)合、相互補充，構(gòu)成整體，最后用模型完整地呈現(xiàn)出來。
　　科學假說是克里克在科學研究中運用的另一基本科學方法。科學假說是人們根據(jù)已有科學知識和新的科學事實對所研究的問題作出的猜測性陳述。科學假說對科學問題的研究常常起著一種綱領(lǐng)性的作用，是人們將認識從已知推向未知，進而變未知為已知的必不可少的思維方法，是科學發(fā)現(xiàn)的一種重要形式?？茖W理論發(fā)展的歷史就是假說的形成、發(fā)展和假說之間的競爭、更迭的歷史。
　　人們在日常生活和科學研究活動中，常常會遇到各種各樣的疑難問題。有些難題憑借已有的科學知識就能夠做出令人滿意的正確解釋。但是也有一些難題，僅憑已有的科學知識不足以做出滿意的解釋，甚至無法做出解釋。這時候，人們就需要通過猜想、推測做出試探性的解釋?？死锟艘訢NA分子結(jié)構(gòu)為事實材料，猜測DNA分子復制時，雙螺旋結(jié)構(gòu)將解開，以解開的每一條鏈為模版合成子鏈DNA，由于新合成的每個DNA分子中都保留了原來DNA分子中的一條母鏈，把其稱為半保留復制，這就是DNA分子復制假說。這一假說在科學研究中得以證實，并發(fā)展成為科學理論。
　　中學生物學教學不僅要向?qū)W生傳授系統(tǒng)的生物學知識，而且要教會學生科學的研究方法。因此，我們必須充分利用和深入挖掘教材中關(guān)于科學假說的教學因素，因勢利導，創(chuàng)設(shè)情境，讓學生沿著科學假說的思路，主動探索和發(fā)現(xiàn)。這樣，既能加深學生對所學知識的理解，又可讓學生體驗科學家創(chuàng)造性思維的全過程和探索科學奧秘的艱苦勞動，提高學生分析問題和解決問題的能力。
　　2.2科學成功依賴于科學家堅持“發(fā)展的觀點”及堅持不懈的毅力。
　　生物學的發(fā)展，凝結(jié)了科學家艱辛的勞動。沒有堅韌不拔的毅力和不畏艱險的精神，是不可能取得成功的?？死锟藰?gòu)建的DNA分子結(jié)構(gòu)經(jīng)過了多次模型修正，才得出科學的結(jié)論。中心法則的完善也是一個不斷修正的過程?？死锟颂岢龅闹行姆▌t，由“DNA→RNA→蛋白質(zhì)”到最終的“①RNA→RNA（復制）；②RNA→DNA（反向轉(zhuǎn)錄）；③RNA→蛋白質(zhì)”，體現(xiàn)了一個假說不斷得到修正、更新和發(fā)展的過程。人們的認識就是在這種不斷提出假說、驗證假說、修正假說的過程中逐步深化，逐漸接近客觀真理的。通過介紹克里克的科學研究過程，培養(yǎng)學生堅持不懈、持之以恒的毅力。為學生能夠在今后的學習和工作中能夠具有堅毅的品質(zhì)，更好地學習和工作奠定基礎(chǔ)。
　　2.3通過克里克的科學研究過程培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、合作交流的意識。
　　科學的發(fā)展，離不開科學家的合作交流。沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，是科學家合作交流的典范?？茖W研究要善于運用前人的研究成果，要善于與他人交流溝通，要善于與人合作。DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究中，沃森和克里克吸收了物理學家威爾金斯、富蘭克林的一些成果，多人合作，共同發(fā)現(xiàn)了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)。為此，1962年沃森、克里克、威爾金斯三人共同獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
　　學生學習中有很多時候需要合作交流，實驗中的合作、探究中的合作、調(diào)查中的合作等。在合作學習過程中，不同層次的學生學會了表達自己的見解，學會了理解他人的見解，學會了相互接納、辯論、互助，不斷地對自己和別人的看法進行反思和評判。通過合作，不同層次的學生都可以看到問題的不同側(cè)面和解決途徑，從而對知識產(chǎn)生新的洞察，對教材產(chǎn)生深層認識，獲得最佳的方法。在教學中，運用克里克等科學家的科學研究典例，培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、合作交流、合作學習。讓學生能夠深刻地體會到成功需要集體的智慧和力量，使他們具有團隊合作交流的意識，以便他們在今后的學習和工作中能夠更好地發(fā)揮自己的作用，更好地實現(xiàn)自我的價值。
　　
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