浅谈遗传基本规律的教学

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　　摘要：遗传的基本规律是高中生物教学的重点、难点之一，如何在教学中取得良好的效果，本文从教学层面谈了自己的体会和建议。
　　关键词：遗传规律教学效果
　　
　　在现行高中《生物》必修教材中，遗传的基本规律只介绍基因的分离定律和基因的自由组合定律，删去了原试验修订本教材中繁琐的基因的连锁和互换定律，教材变得简单，难度降低，现对该节内容的教学谈几点自己的体会。
　　
　　1、教材结构分析
　　
　　本节内容由两个知识块构成，即基因的分离定律和基因的自由组合定律，前者是后者的基础，后者是前者的延伸和发展，两者都揭示了基因是生物性状的控制者，是遗传物质结构和功能的基本单位。教材首先介绍了孟德尔的生平及对豌豆的杂交试验，八年艰苦劳动，探索出了基因的分基和自由组合定律，这是遗传学中的一个伟大的创举和发现。
　　1.1　基因的分离规律
　　孟德尔在对一对相对性状的遗传试验研究中，用豌豆作材料，通过试验观察，统计数据分析，提出问题，对分离现象作出假设，后通过实验证明(测交)得出科学结论即基因分离定律，它在本质上揭示了同源染色体上等位基因的遗传行为。在教材中还穿插了性状分离比的模拟实验。让学生亲自动手一做，使学生进一步理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系，初步学会遗传学中有关概率问题。教材最后介绍基因分离定律这一研究成果在理论和实践上的应用，主要以杂交育种和医学实践方面的应用引导学生学以致用，并通过两个例题(例1为由因执果，例2由果导因)的事例分析，教会学生学会棋盘法或配子交叉法来规范遗传图解的书写，能较为熟练地掌握遗传学中有关概率的计算，独立处理遗传学中的因果关系题和系谱题，并能进行遗传推导。
　　1.2　基因的自由组合定律
　　在学习基因分离定律的基础上，通过一对相对性状的实验，展开对两对相对性状的遗传试验的分析研究，同前者一样通过遗传试验，提出问题，对自由组合现象做出解释，进一步证明(测交)得出自由组合的内在原因，揭示了非同源染色体上非等位基因之间的遗传行为。再介绍这一研究成果，从现代科学发展的目光审视，在理论上(导致基因重组，产生新类型，为遗传病的预防和诊断提供依据)和实践上(指导育种工作)的应用。教材最后介绍孟德尔获得成功的四个方面的原因(一个首要条件，三个重要原因)。
　　
　　2、重点、难点解读
　　
　　在本节教学内容中，性状的分离、自由组合现象和基因分离、自由组合定律的实质为教学重点，前者也为教学难点。对基因的分离定律和自由组合定律中，杂种后代出现一定的性状分离比例及不同类型的表现型比，一对相对性状的杂合体自交完全显性时有2’一2种表现型，比例为3：1，而两对相对性状的杂合体(等位基因于不同对的染色体At)杂交，有22＝4种表现形式，其比例为9：3：3：1，为什么会有这种结果呢?
　　分离定律的核心：分离定律研究的是一对同源染色体上一对等位基因的遗传情况。在杂合子的细胞中，一对同源染色体上的等位基因各位于一条染色体上，因而相互是独立的，进行减数分裂形成配子时随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子。因此一个雄配子初级母细胞经减数分裂产生四个雄配子，就类型而言可分为含D基因的配子和含d基因的配子，且二者比例为1：1，一个雌配子初级母细胞减数分裂产生一个雌配子，三个极体，类型为含D基因的配子或d基因的配子，二者随机出现。但就个体而言，体内有多个雌配子母细胞进行减数分裂，故会产生含D基因和含d基因比例为1：1的两种雄配子和两种雌配子，在自交中，雌雄配子随机结合成合子，有四种结合方式，共产生了3种基因型1DD、2Dd、1dd，因显隐关系，表现型有2种，比例为3：1。
　　自由结合定律的核心：自由结合定律研究的是两对(或多对)等位基因分别位于两对(或多对)同源染色体上的遗传情况。杂合子生殖细胞在进行减数第一次分裂过程中，同源染色体分离而导致了等位基因的分离，而非同源染色体上的非等位基因同样具有独立性是互不干扰的，它们之间随机发生组合，因此，研究两对相对性状且控制两对相对性状的等位基因位于两对同源染色体上的遗传时，杂种F1在产生配子中，一个雄配子母细胞产生四个两种类型的雄配子，一个雌配子母细胞随机产生一个两种类型中的某一种雌配子。但由于在分裂中非同源染色体的随机结合会有两种不同组合的随机分裂类型(研究n对性状且n对等位基因位于n对同源染色体上时有2n-1种组合分裂类型)，每一种组合分裂类型各产生两种雄配子或一个雌配子，因而就一个体而言，在多个生殖细胞进行减数分裂时就会产生四种类型的雄配子和雌配子，且因组合是随机的故四种雌雄配子的比例均为1：1：1：1，雌雄配子随机结合，有16种结合方式，产生了9种基因型，共四种表现型，比例为9：3：3：1。
　　正确理解个体产生的配子和一个生殖细胞经减数分裂产生配子的类型及比例是解决分离定律和自由组合定律的关键，同时还要明确二者的区别联系，前者是后者的基础，后者是前者的延伸和发展，二者共同发生于减数分裂中。
　　
　　3、做好几方面的教学
　　
　　3.1　关注遗传中常用符号的教学：由于在教材中有关遗传学常用的符号穿插在每个小的知识块中，是分开来介绍的，这些符号用的又最多，故必须做系统介绍：Rd(减数分裂)，♂(雌)，♀(雄)P(亲本)，F1(子一代)，F2(子二代)，⊙(自交)，X(杂交)
　　3.2　关注基本概念的教学：(1)性状类：性状，相对性状，显性性状，隐性性状，性状分离；(2)交配类：杂交，自交，测交；(3)基因类：显性基因，隐性基因，等位基因，非等位基因；(4)个体类：纯合子，杂合子，表现型，基因型。
　　3.3　环境、基因与性状间的关系
　　3.4　基因分离与性状分离的关系：前者实质是同源染色体在减数分裂中分离，后者则是基因重组而引起的性状变化。
　　
　　4、教学中能力方面的培养
　　
　　4.1　注重知识问相互联系，提高综合分析能力。
　　4.1.1　遗传规律与生殖细胞分裂的联系：基因是控制生物性状的基本单位，是DNA上具有遗传效应的片段，而DNA位于染色体上，染色体是DNA上载体，因而也是基因的载体。这样把基因位于染色体上，基因的分离规律和自由组合规律的实质问题就是细胞分裂中染色体的分离变化问题，讲解中二者结合，不但复习了前面的内容，同时又使本节内容变得简单易懂。并因此可以得知基因的分离和自由组合分别发生在减数第一次分裂的后期和中期，同时也明确了两个定律的适用范围，二者都是细胞核遗传，并且是质量性状遗传，都是对进行有性生殖的真核生物而言的，即亲代细胞核染色体上的基因，通过有性生殖随配子传给子代的规律，对原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的范围。
　　4.1.2　遗传规律与生物的发育：孟德尔遗传规律研究的是亲代细胞核染色体上的基因通过配子传给子代的规律，而生物的发育特别是被子植物的发育中，果实的结构有果皮、种皮、胚和胚乳。胚是由受精卵发育而来的，是子代的雏形，胚乳由两个极核与一个精子受精发育而来，因此胚和胚乳具有两个亲本的遗传性，而果皮、种子则是由母本发育而来，其遗传物质同亲代母细胞一样。对个体发育有正确的认识，才能由基因型正确的判断其表现型。例如纯种灰色种皮豌豆(EE)做母亲与白色种皮豌豆(Ee)杂交，在灰色种皮豌豆植株上结灰色种皮豌豆，其种皮的基因型为EE，胚(F1)的基因型为Ee，将其种植成熟后自交，在其上所结豌豆种皮基因型为Ee，而胚(F2)的基因型为EE、Ee、或ee，通过知识的纵向联系学习，强化扩散学生的兴奋点，提高升华其能力点以收到较好的教学效果。
　　4.2　培养学生进行科学探究获取知识的能力：生物科学作为一门实验科学，在中学生物教学中除了向学生讲述理论基础知识外，更重要的是培养学生用科学方法做实验并从实验中去发现问题获取知识的能力。本节教材中介绍了孟德尔的生平及豌豆的杂交试验及相关技术，并总结了孟德尔获得成功的四个方面的原因：第一正确应用豌豆做试验材料(首要条件)。第二单因素到多因素的研究方法。第三用数学统计方法对结果进行分析。第四科学设计了实验程序，即发现问题一提出假设一实验验证一总结规律。教学中可以通过孟德尔的事迹及遗传试验的学习让学生树立科学的探究理念，对学生进行热爱自然科学，献身自然科学的教育，引导他们体验体会科学家的科学的思维方式，形成科学的世界观，勉励和鼓励学生进行科学探究活动，激发学生热爱科学的激情，从而培养学生进行科学探究，自主获取知识的能力，这也是提高学生素养的一个生动教学案例。

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