塑造求精态度 培养严谨作风

李明凯　何金华

[摘   要]结合逻辑学特点对“等位基因”“基因连锁”“基因突变”三个生物概念的外延进行拓展，并简述其在中学生物中的意义和价值。

[关键词]基因;概念;生物教学

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）29-0081-02

概念是对事物的抽象或概括。在逻辑学中，概念通常包括三个要素：概念名词、概念的内涵和概念的外延。其中概念的内涵即定义，它解释了概念的本质属性和特点，它在中学生物中承担着最重要的角色;概念的外延是指内涵所适应的范围和条件，是生物概念反映的总和。准确理解概念的内涵和外延并建立概念体系，是掌握概念的先决条件。

一、生物概念的内涵

生物概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征，是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律的阐述。

目前，中学生物教学中对于概念教学的研究较多，且偏重于概念内涵的研究，即对概念本身的理解和掌握[1-4]。不可否认，概念内涵的研究较好地促进了中学生物教学的研究和发展，具有一定的指导价值和现实意义，而相对于生物概念内涵而言，生物概念外延的研究则比较少。因此，我们有必要对生物概念的外延进行相关的探讨，以促进学生进一步理解生物概念的本质，更好地为中学生物教学服务。

二、三个基因相关概念的外延

概念的外延与内涵实际是统一的整体，内涵体现的是“质”的方面，外延则界定了内涵所适用的范围和条件。内涵越大，外延越小;内涵越小，外延越大。相对于概念的内涵，概念的外延具有结构性、交叉性、发散性的特点。

1.“等位基因”概念

概念的准确理解和深度把握是进行概念学习的重要环节，也是理解和把握概念外延的重要基础。

对于“等位基因”概念，一般认为是指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因，即Aa。那么，类似于AA或者aa能不能成为等位基因呢？苏教版教材认为“把同源染色体上决定1对相对性状的两个基因称为等位基因，例如紫花基因和白花基因”[5];人教版教材认为“孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因”[6]。那么我们该如何正确理解呢？ 查阅相关的分子生物学教材，发现有如下表述：“植物的性状由不同的遗传因子（或单位）决定，这些因子后来被称为基因。每一株拥有控制每一性状发育基因的两个拷贝，一个来自父方，一个来自母方，这两个基因有可能相同，也有可能不同，这样的两个不同形式的基因称为等位基因。对于孟德尔所研究的7种性状中的每一个，两个等位基因中的一个相对于另一个是显性，当两者存在于同一植株中时，隐性等位基因的存在被显性等位基因所掩盖。”[7] “基因指的是产生一条多肽链或功能RNA所需要的全部核苷酸序列，等位基因指位于一對同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同拷贝，不同的等位基因产生具有遗传特征的变化，例如发色或血型等，等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效应。”[8]由此可知，“等位基因”指的是某一对基因，“等位”指的是在同源染色体的相同位置上。中学生物教材中的“Aa”是指等位基因中存在的一种组成形式，其他组成形式还有AA和aa。

一般来讲，等位基因是决定同一性状的基因，所决定的表现型应在生物体的相同位置上。但也有特殊情况存在，即一个等位基因影响着身体的一个部分，另一个等位基因影响着身体的另一部分，因而在杂合体的两个部位得到表达，这种现象称为镶嵌显性。例如，异色瓢虫的黑缘型（SAa SAa）与纯种均色型（SE SE）杂交的子一代出现两个部位的黑色[9]。

等位基因中一个基因的遗传因子会影响到另一个完全不同基因的遗传因子的表达。英国遗传学家William Bateson还发现了基因表达的另一个方面，即一个基因就起着改变或修饰另一个基因的功能 [7]。

对于等位基因的概念，现总结如下：

（1）等位基因指的是位于同源染色体相同位置上的某个基因而不是一对基因，AA、Aa、aa均可以看作是等位基因。

（2）等位基因可以控制生物体同一位置的不同或者相同的性状，也可以控制不同位置上的性状。

（3）等位基因的两个基因之间可以相互修饰。

2.“基因连锁”概念

“基因连锁”指的是在一条染色体上的基因在进行减数分裂时会连接在一起而不会分离（这里不考虑交叉互换等情况）。在中学阶段所常见的X-连锁基因是色盲基因，其行为与染色体的行为通常保持一致。在伴性遗传中，很多教师有这样一个疑问，即由男性色盲患者7%计算得到的女性色盲发病率0.49%中，男性色盲到底是占男性总数还是包括女性在内的总人数的比例？

对于这个概念的进一步理解则要借助于知识之间的相互衔接。通过哈迪温伯格定律的证明及检验过程可以知道，在一个平衡群体（男女比例1∶1）中，男性色盲的基因频率指的是在男性群体中的概率，也等于女性群体中的色盲基因概率，也等于群体中色盲基因的概率，因此，由男性色盲患者7%推到整个群体中则占7%×1/3。

3. “基因突变”概念

“基因突变”概念来自于T.H.摩尔根于1910年的果蝇实验。1943年，S.E.卢里亚和M.德尔布吕克最早在大肠杆菌中证明对噬菌体抗性的出现是“基因突变”的结果，接着在细菌对于链霉素和磺胺药的抗性方面获得同样的结论。基因突变的时期不一定是在间期，而是任何一个时期都有可能，只是在间期的可能性最大。

真核生物的基因结构与原核生物有所不同。真核生物基因包含编码区（内含子、外显子）与非编码区，原核生物则不区分内含子、外显子。基因突变并不一定需要发生在编码区，在非编码区的突变仍然有可能影响到生物的性状。

三、高中生物概念教学的思考

概念教学是中学生物教学中最重要的一个内容，做好概念教学是现实环境对教师的必然要求。而在概念教学中，我们不仅仅需要探索如何运用合理的手段、组织合适的教学方式来把概念教学开展好，更重要的是要开阔概念教学的视野，增强概念思维的广度和厚度，要能够透过现象看清本质，突破思维定式，拓展常规认识，努力追求专业发展的新途径和新思路。

[   参   考   文   献   ]

[1]  李伟.中学生物概念教学[J].中学生物学，2009（4）：24-25.

[2]  邓延敏.高中生物核心概念的教学研究：以人教版《分子与细胞》为例[D].武汉：华中师范大学，2011.

[3]  陈启超.生物概念教学的策略[J].中学教学参考，2010（29）：98-99.

[4]  何耀华.高中生物概念学习过程中存在的问题分析及对策[J].中学生物学，2008（5）：27-29+61.

[5]  汪忠.普通高中课程标准实验教科书·生物必修2·遗传与进化[M].南京：江苏教育出版社，2012.

[6]  朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书·生物必修2·遗传与进化[M].北京：人民教育出版社，2007.

[7]  Gerald. Cell and Molecular Biology：Concepts and Experiments[M].America： Mc-Graw-Hill，2002.

[8]  朱玉贤.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[9]  陈阅增.普通生物学[M].2版.北京：高等教育出版社，1996.

（责任编辑 黄春香）