何宇家

摘要：高中生物遺傳學(xué)內(nèi)容比較抽象、邏輯性較強，容易落入枯燥乏味的課堂局面。本文結(jié)合教學(xué)實踐經(jīng)驗，以自由組合定律為例，談?wù)勅绾螐纳飳W(xué)探究史的角度切入教學(xué)內(nèi)容，再通過多角度發(fā)問、結(jié)合模型化推演等教學(xué)手段，深入理解遺傳規(guī)律的作用，并聯(lián)系生物進(jìn)化觀點領(lǐng)會遺傳規(guī)律的深層意義，從而達(dá)成理解運用于對生物遺傳變異現(xiàn)象進(jìn)行解釋、并且能從自然選擇的思維角度去體會遺傳規(guī)律的生物學(xué)意義的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：遺傳規(guī)律;生物學(xué)探究史;多角度發(fā)問;模型化推演

引言

高中生物遺傳學(xué)內(nèi)容抽象、邏輯性較強，教學(xué)過程中如果照本搬書，容易落入枯燥乏味、缺乏吸引力、難點突破不了的敗局。本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勅绾瓮ㄟ^科學(xué)探究史、多角度發(fā)問、模型化推演等多種教學(xué)形式，從而達(dá)成對遺傳規(guī)律的深入理解并領(lǐng)會運用的教學(xué)目的。

一、通過科學(xué)史線索，深入了解自由組合定律的發(fā)展過程

高中生物教學(xué)如果脫離了生物科學(xué)史，等于是丟掉了生物學(xué)的精粹。每一位科學(xué)家的探索過程，都是一場充滿勇氣和毅力的挑戰(zhàn)過程;每一位科學(xué)家的成就，都是智慧的體現(xiàn)。對科學(xué)史進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)，能讓人更好的去理解科學(xué)家的探究過程、運用科學(xué)家總結(jié)出來的科學(xué)理論。以下以自由組合定律為例，談?wù)勅绾瓮ㄟ^科學(xué)探究史的角度去切入和貫穿生物學(xué)遺傳規(guī)律的內(nèi)容和發(fā)展。

（一）、1866年，孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)自由組合定律

孟德爾之所以被稱為“遺傳學(xué)之父”，最重要的原因是他是史上第一個提出生物遺傳定律并用實驗證明之的人。他第一個明確提出生物的性狀由“遺傳因子”決定的，在生物體產(chǎn)生配子時，“控制同一對性狀的遺傳因子彼此分離的定律”、“控制不同性狀的遺傳因子發(fā)生自由組合”的定律，并用測交實驗驗證之。在生物遺傳學(xué)理論幾乎空白的當(dāng)時，能提出這樣的理論并且用實驗驗證之，體現(xiàn)了孟德爾超前的睿智?？烧怯捎诿系聽柕某埃恼撐陌l(fā)表出來后并沒有在科學(xué)界激起波瀾，而是一直沉寂了三十多年。直到1900年，才得到三位科學(xué)家的重視。1909年，丹麥的生物學(xué)家約翰遜把孟德爾的“遺傳因子”叫做“基因”，暗示著孟德爾的遺傳定律已不僅符合生物個體性狀水平的驗證，而且符合細(xì)胞學(xué)水平的驗證。讓我們了解一下這個階段另外兩位天才科學(xué)家的研究。

（二）、1903年，薩頓通過觀察研究蝗蟲生殖細(xì)胞的形成過程

發(fā)現(xiàn)基因和染色體的行為存在明顯平行關(guān)系，提出基因在染色體上的假說。盡管他沒有明確的實驗證據(jù)來驗證這個大膽的猜想，但在當(dāng)時的理論基礎(chǔ)上能提出這樣的假說，足以說明這是天才的智慧閃光。

（三）、1909年，摩爾根開始通過果蠅雜交，首次找到了基因在染色體上的實驗證據(jù)

摩爾根抓住了一條微妙的線索從而將基因與染色體聯(lián)系起來——果蠅的白眼性狀為什么與性別相關(guān)？當(dāng)時科學(xué)界已知的是生物的性狀由基因控制、生物的性別由性染色體控制。莫不是控制白眼的基因就在性染色體上？于是，摩爾根設(shè)法通過測交實驗，證明了基因就在染色體上。人們常常稱道，摩爾根日日夜夜養(yǎng)育果蠅，終于這只偶然間基因突變出現(xiàn)的白眼果蠅，成就了摩爾根，讓他發(fā)現(xiàn)了基因的連鎖定律。于是，接下來就有了孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。

（四）、基因自由組合定律的實質(zhì)

經(jīng)過科學(xué)界幾十年的探索研究，人們終于認(rèn)可了孟德爾的遺傳定律，明白了孟德爾提出的“遺傳因子”實際上就是“基因”，并且基因就在染色體上。減數(shù)分裂時，同源染色體會發(fā)生分離，同源染色體上的等位基因必然隨之分離;非同源染色體會發(fā)生自由組合，非同源染色體上的非等位基因也必然隨之自由組合，這就是基因自由組合定律的實質(zhì)。

二、多角度發(fā)問結(jié)合模型化推演，從原理到意義，逐步升華對遺傳規(guī)律的理解。

（一）多角度發(fā)問

為什么減數(shù)分裂必須是同源染色體分離，非同源染色體自由組合？同源染色體分離，與非同源染色體自由組合之間，存在邏輯關(guān)系嗎？假如反過來，同源染色體不分離，非同源染色體不組合的話會有什么后果？

（二）模型化推演

由模型圖推演可知：只有同源染色體分離，非同源染色體才得以自由組合;只有非同源染色體自由組合，所產(chǎn)生的配子細(xì)胞中，才具備一套完整的非同源染色體，也就是一套完整的遺傳信息、一套完整的基因。因為，基因就在染色體上。如果同源染色體不分離，非同源染色體不自由組合，后果就是所產(chǎn)生配子細(xì)胞中的基因組成是不完整的。比如，若A、a存在控制頭部一些性狀基因的染色體，B、b存在控制軀干一些性狀基因的染色體，則上圖中錯誤的染色體分配走向的結(jié)果是產(chǎn)生的配子是只有頭部基因而缺乏軀干基因、或者只有軀干基因而缺乏頭部基因。如此的產(chǎn)生配子即使能受精作用稱為受精卵，其發(fā)育形成的個體也是畸形的，這樣的個體無法生存下去，就無法在自然選擇中保存下來。如此，生物通過有性生殖進(jìn)行繁衍，遺傳和變異使得性狀在親子代之間延續(xù)和變化，自然負(fù)責(zé)進(jìn)行選擇，有利的性狀得以保存下來，不利的性狀會被淘汰。

結(jié)束語

先從科學(xué)發(fā)展史的角度了解遺傳規(guī)律的發(fā)展，再通過舉一反三推演遺傳規(guī)律的內(nèi)在緣由，然后結(jié)合生物進(jìn)化的作用分析遺傳規(guī)律的意義，如此達(dá)成了逐步升華對遺傳規(guī)律的理解過程，個人認(rèn)為這樣的教學(xué)過程也有一番獨特的收獲。

參考文獻(xiàn)：

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