探讨“基因的分离定律”一节的教学策略

马恒杰

【关键词】基因分离定律假说——演绎

“基因的分离定律”是孟德尔定律之一，起着承上启下的作用，涉及减数分裂、受精作用、发育、遗传的物质基础等，它以减数分裂为细胞学基础，是学习的自由组合定律、伴性遗传等的基础；是孟德尔通过豌豆的一对相对性状的杂交试验，运用“假说——演绎”科学方法，经历“提出问题——构建假说——验证假说——获取结论”建立起来的，揭示了杂合子内等位基因的独立性、分离性和随机结合性等一系列连续的遗传行为。它是由显性基因、隐性基因、等位基因、显性性状、隐性性状、相对性状、性状分离等一系列概念组成的严密逻辑体系，它不仅是构成基因的自由组合定律和伴性遗传的基石，而且本身具有重要的方法论价值。［1］在教学过程中如何采取相应的教学策略呢？

一、创设问题情景与多种教学方式贯穿于教学的始终

采用启发式与发现式、合作式与讨论式、研究式与实验式等多种教学方式组织教学；结合教材图表、多媒体教学课件、鼓励学生上黑板进行板演等教学媒体。

在教学中，设计以下教学过程：创设情景，诱导启发→阅读讨论，分析问题→寻求解法，重点讲解→得出结论→知识迁移，效果检查。

二、帮助学生构建基因分离定律的知识体系

引导学生对“基因分离定律”一节的内容形成知识点——知识链（线）——知识板块（面），并巧妙地转化为板书提纲（或多媒体展示），同时还要尝试用这些知识解释或解决一些生活中、生产中、社会中的生物学问题。

注重相关遗传学术语的说明和解释，包括杂交、自交、正交、反交；相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离；显性基因、隐性基因、等位基因。引导学生正确使用建立遗传图解的基本符号并理解其含义——P（亲本）、♀（母本）、♂（父本）、F1（子一代）、F2（子二代）、×（杂交）、（自交）。

通过师生互动，逐渐展开、逐渐生成完整的概念体系。主要有：①揭示基因分离定律过程的知识体系（见表1：引入探究学习内容并进行板书项目）；②采用概念图建立有关基因与性状关系的概念体系；③采用表格式建立等位基因的概念；④采用比较表比较纯合子与杂合子；⑤构建基因型和表现型的概念图。

三、以科学方法和科学思维训练为核心统领教学

科学方法一般包括以下过程：发现问题→提出假设→实验验证→总结规律。孟德尔是通过“测交试验”来证明假说（理论）的正确性。孟德尔设计的科学实验程序可以概括为：从“实践”到“理论——发现问题，得到结果，建立“假说”，解释问题和结果；从“理论”到“实践”——设计测交实验来验证“假说”的正确性，从而使假说上升为“真理”。微观的基因传递规律是由宏观的性状来推知的，透过生命现象理解生命本质。［2］

1．凸现科学思维过程（表2）

1对相对性状的遗传试验和结果……观察现象，发现问题……科学现象

↓↓

孟德尔对分离现象的解释……分析问题，提出假说……科学思考

↓↓

测交试验和结果……设计实验，验证假说……科学确认

↓↓

基因分离定律的本质……分析归纳，寻找规律……科学结论

↓↓

基因分离定律在实践中的应用……理论推广，指导实践……科学理论应用

认真领悟“基因的分离定律”一节提供的科学研究的方法和科学研究的原则，主要包括：人工杂交方法、统计学方法、“假说——演绎”方法、概率论方法、定量分析方法，选择性原则、平行重复原则、程序性原则等。

2．凸现孟德尔采用的“假说——演绎”的科学思维方法

孟德尔通过豌豆的一对相对性状的遗传试验，运用“假说——演绎”科学方法，经历“提出问题——构建假说——验证假说——获得结论”建立起来的。

（1）领悟“假说——演绎”方法的基本内涵“假说——演绎”是现代科学研究中常用的一种科学方法。其基本内涵是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的；反之，则说明假说是错误的。当前最流行的“假说——演绎模型，其意义是：某项研究从解决一个问题（P）开始，通过逻辑推理或想象（……），导出一个假说（H），由此推演出（∝）必然的可观察的待检验陈述（Oc），如果这些陈述被证明是正确的，就得出（→）被确证的结论（Hc）。［3］

（2）引导学生弄清孟德尔提出的遗传因子（后来改称为基因）假说。

1）假说（推测性成分）：用文字叙述（略）和遗传图解（略）表示。

2）假说的作用：解释一对相对性状的遗传试验结果（科学事实），具体内容（略）。

（3）帮助学生理解孟德尔进行的演绎推理及测交试验

演绎是在假说的基础上所做的一种逻辑产物。具体包括：演绎推理内容（略）和验证方法（测交试验）：①预期或预测；②测交试验及结果；③理性分析，获得结论。

四、以科学思想的确立和科学精神的培养为目标

通过教学，使学生进一步认识到：科学发现是建立在实验的基础上的；科学研究过程是充满艰辛的，成功背后蕴涵着无数次失败，因此，不仅要有严谨求实的科学态度，而且要有坚忍不拔、持之以恒的探索和创新精神；科学发展要受到重视和公认，必须要有更多、更有力的佐证，需经历“试验（现象）→解释（思考）→验证（确认）→结论（确定）的过程。领悟孟德尔基因分离定律的发现，最大价值是对人们的生活、生产实践起指导作用，即能转化为现实的生产力。

五、强化训练、抓住重点，突破难点。

指导学生在课堂教学中完成下列问题：

1．向学生提供3种验证F1产生配子时等位基因分离的方案——①F1Dd×DD；②F1Dd×Dd；F1Dd×dd。引导学生通过比较、讨论选出最佳方案，以验证F1产生配子时等位基因分离的真实性。

2．请从细胞水平解释基因的分离定律的实质（要求：用文字叙述并用遗传图解表示）。

3．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米籽粒。怎样解释这一现象呢？［4］

教师引导：

假设1（假说）：甜是显性性状，由基因R控制；非甜是隐性性状，由基因r控制。

预期：

（1）在甜玉米果穗上：

1）P：♀RR（甜玉米）×♂RR（甜玉米）→F1：RR（甜玉米）

2）P：♀RR（甜玉米）×♂rr（非甜玉米）→F1：RR（甜玉米）

（2）在非玉米果穗上：

1）P：♀rr（非甜玉米）×♂rr（非甜玉米）→F1：rr（非甜玉米）

2）P：♀rr（非甜玉米）×♂RR（甜玉米）→F1：RR（甜玉米）

结论：预期与试验结果（现象）不相符合，说明假设是错误的。

以下由学生独立完成：

假设2（假说）：

预期：

（1）在甜玉米果穗上

（2）在非玉米果穗上

结论：

六、教学反思

在教学实践中，尝试利用“问题情景及问题探讨教学模式”，即介绍杂交试验过程→得出现象→提出问题→作出假设→进行解释→加以验证→总结规律的程序进行教学，让学生在思考探究过程中参与教学，成为学习的主体，从知识的被动接受变成研究者、探索者，在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力，并同时对学生进行科学方法教育。采用文字描述、绘图描述（符号语言、图象语言）、定量数据描述，培养和提高学生的生物学表达能力。

教学过程中应遵循贴近生活、低起点、循序渐进的教学原则。倡导师生互动、生生互动，共同发展的过程，通过学生感知——概括——应用的思维过程，使其亲历科学探究，获得丰富的情感体验，同时积累各种学习的策略。适时组合精讲、设疑、启发、讨论、观察阅读等多种教学方法，提高学习效率，突破教学难点。

参考文献

1苏明学.“基因的分离定律”的教学分析与设计.生物学通报，2006.41（1）：30～32

2龚雷雨．谈以培养学生科学素养为主线的课堂教学设计—从“基因的分离定律”一节课说起．生物学通报，2002．37（12）：26～27

3李红.“遗传与进化”模块中“假说——演绎法”的教学.生物学通报，2007.42（4）：36～38

4人民教育出版社生物自然室．全日制普通高级中学教科书（必修）生物（第二册）.人民教育出版社，2004