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一次习题讲评引发的困惑与思考

2015-09-10吴佐建

中学生物学 2015年8期
关键词:无角红眼白眼

吴佐建

学生永远是教师专业发展的最大动力。

还记得,那一堂课讲的是“伴性遗传”。在完成新授课任务后,像往常一样,笔者和学生一起完成课后的“拓展题”。“拓展题”是高中生物人教版教材一大特色。这一类型的题往往难度比较大,对于农村薄弱学校的学生来说,他们很难在课后独立完成。但是,“拓展题”对提高学生分析、推理能力具有重要的推动作用。笔者一般会挑选那些学生无法独立解决的问题,在课堂上利用一点时间,或提示,或讨论,或讲解,以期慢慢提高学生的思维水平。没想到的是,这次遇到的问题竟然如此棘手。

这道题目是这样提出的:“按照遗传规律,白眼雌果蝇(XwXw)和红眼雄果蝇(XWY)交配,后代雄果蝇都应该是白眼的,后代雌果蝇都应该是红眼的。可是有一天,摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现,在上述杂交中,2 000~3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,同样在2 000~3 000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。你怎样解释这种奇怪的现象?如何验证你的解释?”

本来,学生最容易想到的是基因突变。可是,学生还没有学习过基因突变的内容,只有个别学生提了出来。考虑到大多数学生还没有了解基因突变的内容,笔者建议这些提出基因突变的学生课后和教师继续探讨是否可能是因为基因突变导致这种现象。

学生发现子一代的白眼雌果蝇可能是因为不含有亲本中雄果蝇的红眼基因所以才表现出白眼。为进一步帮助学生拓展思维,笔者分析了减数第一次分裂同源染色体不分离和减数第二次分裂姐妹染色单体不分离的结果。学生陷入了思考。从他们的神情中,看到了他们百思不得其解的困惑。看来,这道题目的难度确实远远超过他们的理解水平了。

笔者一边在黑板上画遗传图解,一边讲解起来:“雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中,2 000~3 000个细胞中,有一次发生了差错,两条X染色体不分离,结果产生的卵细胞中,或者含有两条X染色体,或者不含X染色体。如果含XwXw卵细胞与含Y的精子受精,产生XwXwY的个体为白眼雌果蝇,如果不含X的卵细胞与含Xw的精子受精,产生OXw的个体为红眼雄果蝇,这样就可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体,如果在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体,在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体,就可以证明解释是正确的……”

这时,笔者隐约发现了学生的窃窃私语。再后来,学生讨论的声音越来越多。我停了下来,问道:“同学们,你们有什么疑问吗?”

“吴老师,为什么染色体组成为XXY的果蝇是雌性果蝇?只有一条X染色体的果蝇是雄性果蝇?怎么和人类的性别决定方式有点不一样?”学生A提出了他的看法。

“吴老师,为什么不能是精子形成过程中XW染色体和Y染色体不分离?最后形成基因型为XWXwY的红眼雄果蝇和基因型为OXw的白眼雌果蝇。”学生B提出另一种解释进行补充。

学生提出问题的一瞬间,笔者有点懵了。这道题目并没有提供足够的信息给学生解释果蝇的性染色体组成和果蝇性别之间的关系。学生学习过人类的Y染色体有强大的雄性化力量,却没有想到果蝇的Y染色体雄性化力量并不大。学生对教师的解释不理解,是十分正常的。笔者意识到这是一种课堂生成性资源,一下子心里又有了主意。

笔者先肯定了学生敢于质疑的精神。但是,我并没有急于给学生解释,而是请学生B到黑板前,用遗传图解的方式画出他的想法。学生B提出的假说,如果不考虑果蝇性别决定的实际情况,也是可以解释清楚的。可是,这样不就背离了科学真相吗?笔者及时引导学生通过课后查找资料,了解果蝇性别决定的实际的情况,再完成这道习题。

课后,学生及时查找了相关资料。原来,科学家在对各种性别畸形的研究中发现,果蝇体细胞内X染色体的数目与常染色体组数的比例同性别有着密切关系,当X染色体数目与常染色体组数之比值等于1时,为正常雌性或多倍体雌性,当该比值大于1时为超雌性;若该比值等于0.5时为正常雄性或多倍体雄性,小于0.5时为超雄性;当该比值为0.5~1.0时,则表现为中间性。性染色体和常染色体上都带有决定性别的基因,看来雄性基因主要在常染色体和Y染色体上,雌性基因主要在X染色体上,受精卵的性别决定发育取决于这两类基因系统的力量对比。然而,各种动物的遗传基础不同,性染色体与常染色体上的性别基因的对比关系以及X染色体与Y染色体上的性别基因的对比关系不一致。

当学生了解到这道习题的背景之后,心中的疑问迎刃而解。这次的教学事件,笔者用教育的智慧,因势利导,引导学生通过查找资料解决问题。但是,自己心中的困惑却与日俱增。还好这道习题只是出现在平时的练习中,教师还能想方设法解决学生的疑惑,假如这道试题是出现在重要的考试时候怎么办呢?当学生在现有知识水平下能给出看似合理的答案,但却是违背事实的答案时,教师应该给予肯定还是否定呢?

这不由得让笔者想起2011年泉州市高三质量检查考试中的一道试题。这道试题以某种绵羊的有角(H)和无角(h)这一对相对性状为背景,通过杂交试验研究其遗传方式。将纯种有角羊和纯种无角羊进行杂交,无论正交或反交,子一代表现性均为雄羊有角、雌羊无角,子二代均表现为雄羊有角:雄羊无角:雌羊有角:雌羊无角=3:1:1:3。显然,这属于基因位于常染色体上的从性遗传,基因型为HH的雌雄个体均为有角,基因型为hh的雌雄个体均为无角,基因型为Hh的雄性个体有角、雌性个体无角,这也是科学事实。但是,学生并没有学习过从性遗传的知识,试题也没有提供相关的信息。有的学生在推断的时候,将该基因的位置推断为位于X染色体和Y染色体的同源区段,居然也能符合题意!但是,这却违背了事实。如果学生这样作答,是该给分还是不该给分呢?

经过类似的思想挣扎之后,笔者仍深深感到困惑。如果是在大型考试中遇到这种问题,应该怎么办?命题人在高压情况下难免不能保证试题的严密性和科学性,但是这样容易让学生出现“合理但不科学”答案的试题是否应尽量杜绝呢?教师在不增加学生太大负担的情况下,是否应该适当补充拓展课堂所学知识,以备学生应对这样的情况呢?反思自身,如果是教师自己编制的习题,就应该提供给学生必要的解题信息,或者在题目里限定好条件,防止学生做题时陷入误区。

问渠哪得清如许,为有源头活水来。利用好课堂中通过师生互动产生的生成性资源,既能促进学生的学习,又能促进教师的成长。随着教学经验的积累,我相信我的困惑会越来越多,但是,我同样相信我的解决方案也会越来越多。我与学生共同成长!

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