分离规律的课堂教学
2012-10-24孙玉平
◆孙玉平
(周口幼儿师范学校)
分离规律的课堂教学
◆孙玉平
(周口幼儿师范学校)
分离规律是遗传规律的基本规律,在掌握其规律的基础上很容易掌握基因的自由组合规律、连锁互换规律及伴性遗传。因此,在分离规律的教学过程中让学生理解掌握非常重要。因此,老师要精讲,学生要多练。
课堂教学 分离规律 等位基因 相对性状 精讲 多练
分离规律是遗传规律的基本规律,在掌握其规律的基础上很容易掌握基因的自由组合规律、连锁互换规律及伴性遗传。因此在分离规律的教学过程中让学生理解掌握非常重要。
教学过程中主要是使学生了解等位基因的遗传行为与相对性状遗传表现之间的因果关系,从而理解性状分离的遗传学原理。课堂教学中,教师的精讲要抓住关键性概念和原理,以及与概念和原理有关的感性材料;学生课堂上的练习题要形式多样化,做到少讲多练。
一、分析感性材料要突出本质
分离规律和自由组合规律的提出要经历了由现象到假说、到理论的过程。学生理解概念和原理,也要求有相应的感性知识为基础。采取从感性到理性,从理论到实践的过程。在分离规律的教学中,首先讲述豌豆的一对相对性状的遗传实验,为学生提供与形成概念和原理有关的充分事实,符合学生思维活动的规律,有利于学生掌握分离规律的概念、原理及体系。那么,在一对相对性状的实验教学中,应当讲清哪些具体事实并突出其本质呢?
1.讲清豌豆的花部结构和传粉方式,使学生弄清自花授粉和异花授粉等基本概念。
2.讲清豌豆主要相对形状。使学生弄清相对性状的概念,明确纯种豌豆的自交后代仍然是纯种,纯种的杂交后代表现出相对性状的遗传差异。
3.讲清相对性状遗传表现的两个特点:一是F1全部表现为显性;二是出现相对性状的分离,比值近似3∶1。一对相对性状的遗传表现是孟德尔提出遗传因子F2分离假说的实验依据。所以,在教学中应当引导学生通过分析孟德尔的豌豆杂交实验资料,抓住相对性状遗传表现的本质,使之具备学习和理解分离规律相应的感性知识。
二、讲述分离规律要突出重点抓关键
基因的分离规律是解释相对性状分离的遗传原理,它是运用等位基因等科学概念所组成的判断,揭示出等位基因的遗传行为与相对性状遗传表现之间的因果关系。所以,分离规律教学的重点是讲清等位基因的定义、存在形式及其杂合体内的遗传行为。教学的关键在与抓住等位基因遗传行为的细胞学基础,也就是在减数分裂和受精过程中同源染色体的动态。教学程序按照基因的遗传理论对分离现象的具体解释来安排,大致如下:
1.相对性状是由等位基因控制的。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的成对基因。等位基因的概念:从数量看,是成对基因;从性质看,成对基因的遗传效应具有对应关系。从存在位置看,位于同源染色体的相同位点上。其中,对应关系也是等位基因的本质属性,所以等位基因又称对性基因。等位基因与相对性状之间的关系可以概括如下:
2.等位基因在体细胞中是成对存在的,其中,等位基因的纯合状态称为纯合体,如高茎豌豆(DD)为显性基因纯合体;矮茎豌豆(dd)为隐性基因纯合体。等位基因的杂合状态称为杂合体,如高茎豌豆(Dd).配子中只含等位基因中的一个。教学中应该避免将等位基因的概念和存在形式相混淆,造成学生理解和记忆概念的困难。
3.杂合体内等位基因的遗传行为概括如下:①显性基因对隐性基因有显性作用,因此F1全部表现为显性(高茎)。但是,隐性基因并没有消失。显性作用是由于高茎基因(D)能够控制一种酶的合成,通过酶作用促使细胞合成足够的赤霉素,赤霉素刺激细胞生长的结果,使含有显性基因的豌豆植株表现高茎性状。矮茎基因(d)不能控制这种酶的合成,因此,含有矮茎基因的豌豆植株表现为矮茎性状,杂合体则表现出高茎基因的性状。教学中不一定讲述显性作用的机制,但不要把显性作用误解为显性基因对隐性基因的控制作用。②杂合体内等位基因虽然共存与一个细胞中,由于分别位于同源的两条染色体上,具有一定的独立性。独立性是指等位基因间互不融合,保持着各自的质的纯洁性。杂合体内等位基因的纯洁性,是F1产生两种纯质配子,以及受精后导致F2出现隐性纯和的前提。③在减数分裂时,杂合体内等位基因随着同源染色体的分离而彼此分开,各进入一个配子,结果产生数目相等的两种类型的配子。配子是亲体的产物,子体的根源,上下两代相连续的桥梁,传递基因的唯一媒介,所以,配子的质(两种纯质类型)和量(数量相等)的变化,必然对后代的性状表现有着决定性作用。因此,等位基因的分离是性状分离的根本原因。
④杂合体产生的雌雄配子间通过受精作用的随机结合,使F2群体中既有等位基因的纯合状态,又有等位基因的杂合状态,其中显性纯和和隐性纯和各占四分之一,从而导致群体F2出现相对性状的分离,比值为3∶1.
综合所述看出,F2的性状分离是由于F1是杂合体。在减数分裂和受精作用过程中,杂合体内等位基因的分离和纯和,必然导致后代表现性状分离。分离规律的语言表达,就是对杂合体内等位基因的遗传行为的概括。
表现型和基因型的教学可以放在概括分离规律之后,教材在阐述表现型和基因型的关系时,主要强调“表现型相同,基因型不一定相同”,而没有确认“基因型相同,表现型一定相同”的判断推理。教学中学生可能提出这个问题,教师应该通过分析典型的事例,使学生认识到表现型是基因型与环境条件共同作用的结果,所以,这种判断推理只有在一定条件下才具有真实性,否则是不能成立的。
测交实验验证了相对性状分离假说的真实性,使假说上升为理论。所以,测交实验是继续深入地进行原理教学的一个重要组成成分。教学程序如下:
1.阐明回交和测交的概念,启发学生应用等位基因分离和纯和的原理,画出测交实验的遗传图解。
2.根据测交实验的遗传图解,启发学生通过分析测交子代表现型和比例与F1配子类型和比例之间的关系,明确如果等位基因分离具有真实性,那么测交实验的结果与理论推断应该是完全一致的,测交则能够测定F1的基因型。
3.说明孟德尔的测交实验结果符合预期的设想,比值接近1∶1.