以“遗传规律”例谈高中生物课堂深化手段

何宇家

摘要：高中生物遺传学内容比较抽象、逻辑性较强，容易落入枯燥乏味的课堂局面。本文结合教学实践经验，以自由组合定律为例，谈谈如何从生物学探究史的角度切入教学内容，再通过多角度发问、结合模型化推演等教学手段，深入理解遗传规律的作用，并联系生物进化观点领会遗传规律的深层意义，从而达成理解运用于对生物遗传变异现象进行解释、并且能从自然选择的思维角度去体会遗传规律的生物学意义的教学目标。

关键词：遗传规律;生物学探究史;多角度发问;模型化推演

引言

高中生物遗传学内容抽象、逻辑性较强，教学过程中如果照本搬书，容易落入枯燥乏味、缺乏吸引力、难点突破不了的败局。本文结合教学经验，谈谈如何通过科学探究史、多角度发问、模型化推演等多种教学形式，从而达成对遗传规律的深入理解并领会运用的教学目的。

一、通过科学史线索，深入了解自由组合定律的发展过程

高中生物教学如果脱离了生物科学史，等于是丢掉了生物学的精粹。每一位科学家的探索过程，都是一场充满勇气和毅力的挑战过程;每一位科学家的成就，都是智慧的体现。对科学史进行研究和学习，能让人更好的去理解科学家的探究过程、运用科学家总结出来的科学理论。以下以自由组合定律为例，谈谈如何通过科学探究史的角度去切入和贯穿生物学遗传规律的内容和发展。

（一）、1866年，孟德尔通过豌豆杂交实验发现自由组合定律

孟德尔之所以被称为“遗传学之父”，最重要的原因是他是史上第一个提出生物遗传定律并用实验证明之的人。他第一个明确提出生物的性状由“遗传因子”决定的，在生物体产生配子时，“控制同一对性状的遗传因子彼此分离的定律”、“控制不同性状的遗传因子发生自由组合”的定律，并用测交实验验证之。在生物遗传学理论几乎空白的当时，能提出这样的理论并且用实验验证之，体现了孟德尔超前的睿智。可正是由于孟德尔的超前，他的论文发表出来后并没有在科学界激起波澜，而是一直沉寂了三十多年。直到1900年，才得到三位科学家的重视。1909年，丹麦的生物学家约翰逊把孟德尔的“遗传因子”叫做“基因”，暗示着孟德尔的遗传定律已不仅符合生物个体性状水平的验证，而且符合细胞学水平的验证。让我们了解一下这个阶段另外两位天才科学家的研究。

（二）、1903年，萨顿通过观察研究蝗虫生殖细胞的形成过程

发现基因和染色体的行为存在明显平行关系，提出基因在染色体上的假说。尽管他没有明确的实验证据来验证这个大胆的猜想，但在当时的理论基础上能提出这样的假说，足以说明这是天才的智慧闪光。

（三）、1909年，摩尔根开始通过果蝇杂交，首次找到了基因在染色体上的实验证据

摩尔根抓住了一条微妙的线索从而将基因与染色体联系起来——果蝇的白眼性状为什么与性别相关？当时科学界已知的是生物的性状由基因控制、生物的性别由性染色体控制。莫不是控制白眼的基因就在性染色体上？于是，摩尔根设法通过测交实验，证明了基因就在染色体上。人们常常称道，摩尔根日日夜夜养育果蝇，终于这只偶然间基因突变出现的白眼果蝇，成就了摩尔根，让他发现了基因的连锁定律。于是，接下来就有了孟德尔遗传规律的现代解释。

（四）、基因自由组合定律的实质

经过科学界几十年的探索研究，人们终于认可了孟德尔的遗传定律，明白了孟德尔提出的“遗传因子”实际上就是“基因”，并且基因就在染色体上。减数分裂时，同源染色体会发生分离，同源染色体上的等位基因必然随之分离;非同源染色体会发生自由组合，非同源染色体上的非等位基因也必然随之自由组合，这就是基因自由组合定律的实质。

二、多角度发问结合模型化推演，从原理到意义，逐步升华对遗传规律的理解。

（一）多角度发问

为什么减数分裂必须是同源染色体分离，非同源染色体自由组合？同源染色体分离，与非同源染色体自由组合之间，存在逻辑关系吗？假如反过来，同源染色体不分离，非同源染色体不组合的话会有什么后果？

（二）模型化推演

由模型图推演可知：只有同源染色体分离，非同源染色体才得以自由组合;只有非同源染色体自由组合，所产生的配子细胞中，才具备一套完整的非同源染色体，也就是一套完整的遗传信息、一套完整的基因。因为，基因就在染色体上。如果同源染色体不分离，非同源染色体不自由组合，后果就是所产生配子细胞中的基因组成是不完整的。比如，若A、a存在控制头部一些性状基因的染色体，B、b存在控制躯干一些性状基因的染色体，则上图中错误的染色体分配走向的结果是产生的配子是只有头部基因而缺乏躯干基因、或者只有躯干基因而缺乏头部基因。如此的产生配子即使能受精作用称为受精卵，其发育形成的个体也是畸形的，这样的个体无法生存下去，就无法在自然选择中保存下来。如此，生物通过有性生殖进行繁衍，遗传和变异使得性状在亲子代之间延续和变化，自然负责进行选择，有利的性状得以保存下来，不利的性状会被淘汰。

结束语

先从科学发展史的角度了解遗传规律的发展，再通过举一反三推演遗传规律的内在缘由，然后结合生物进化的作用分析遗传规律的意义，如此达成了逐步升华对遗传规律的理解过程，个人认为这样的教学过程也有一番独特的收获。

参考文献：

[1]上官士栋.高中生物学遗传规律内容的教学模型建构[J].生物学教学，2014，39（12）：26-28.

[2]顾勇.基于探究性学习的生物学史翻转课堂教学设计——以人教版高中生物必修二《DNA分子的结构》为例[J].湖北师范大学学报（自然科学版），2021，41（01）：105-109.