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【關鍵詞】三圖;高中生物;遺傳學
在高中生物學習中遺傳學的地位我們要引起關注和重視,在剛開始這一知識的學習過程中,老師就明確強調,這一環節的學習是高中生物學習的重點和難點,更是高考的必考環節,所以此種情況下,對遺傳學進行有效學習對于我們高中生物課程的學習有著不可忽視的重要作用,更應該引起我們的重視。但是當前很多同學都會對這一問題的學習有著極大的排斥,這是因為遺傳學中的知識點比較復雜,在學習環節中如果不掌握相應的技巧,很難有效掌握生物遺傳學知識。所以在下文中筆者就將對三圖在高中生物遺傳學中的應用展開研究。
1怎樣開展有效的高中生物遺傳學學習
1.1借助多媒體技術,拓寬我們的學習思路。
新課程下構建高中生物遺傳學高效課堂學習,應當摒棄傳統學習方法或手段,采用符合新課程要求的且適用于課堂教學之中的學習方法,如此才能提高生物遺傳學課堂學習的有效性。從新課程角度來看,多媒體技術是一種非常有效的教學手段,將其合理的應用在高中生物課堂學習環節中,利于構建生物高效課堂教學習方式。
當前隨著學習方式的增加,生物教師在教學環節中運用多媒體的情況也在增加,此種前提下,我們也可以借助多媒體技術的功能對生物遺傳學知識進行學習,更好的提高教學課件的有效性、趣味性。在這一過程中,通過教師對多媒體技術在課堂中的應用,結合我們高中生的學習需要來選擇有用的學習資源,將課件中合理的學習點進行吸收,提高課件學習的有效性,那么后續開展生物課堂學習之中,能夠良好的幫助我們掌握生物知識,同時引導我們掌握更多生物知識或問題思考,拓展我們的學習思路。
1.2注重我們的主體性,有效進行課堂評價。
高中新課程要求之一是提高我們高中生在課堂上的主體地位,以便我們能積極主動的參與課堂學習過程中,有效學習知識,同時增強自身學習能力、分析能力、解題能力等?;诖?,新課程下構建高中生物學習體系,應當注重我們在課堂中的主體性,有效進行課堂評價。也就是在生物課堂學習的過程中,結合我們的實際情況,選用適合的學習方法來開展生物課堂學習活動,從而進一步明確我們自身不足的地方,那么我們也將在后續的學習中注意彌補自身不足,不斷提高自身的知識水平、能力、意識等。
2三圖解題技巧
2.1熟練掌握分裂過程圖
在高中生物學習過程中樹林掌握有絲分裂和減數分裂中的變化和規律。通常在對此知識點進行學習的過程中,老師都會為我們在課件中提供一些分裂過程圖,在圖中所展現的就是細胞的主要變化過程。在此環節中,我們要想對知識進行有效學習就要掌握有絲分裂和減數分裂的異同點。只有這樣我們才能更準確的掌握各種問題形式,在遺傳學學習過程中保持準確性。
2.2巧妙運用實驗結果圖
我們在日常學習環節中應該了解到,在對一個問題進行證明的過程中,采用正反不同的證明方式結果不同的問題也有很多,造成這些問題的原因也十分復雜。在對遺傳學問題進行學習的過程中也會出現此種問題,所以這也要求我們在進行實驗的過程中要對各項實驗結果進行仔細的觀察,從而在學習環節中確保能在腦海中形成更準確的實驗圖。在此種情況下,即便是考試中一緊張將學習中的具體內容忘記了,也可以因為在腦海中形成實驗圖喚起對實驗的記憶,從而更好的找出解決問題的關鍵點。
2.3準確對遺傳圖譜進行掌握
由于在對基因型和表現型關系上還需要專業人員進行進一步考察,所以在學習過程中,我們更應該畫出相關的遺傳圖譜,在這個過程中我們可以將生物中基因類型和條件進行明確,根據題目中給出的生物子代表現方式,更準確的對其父本或是母本的基因形式進行判斷。在開展這項學習過程中,要求我們在日常的學習過程中也要加強對習題的聯系,多做一些練習題,從而更準確的掌握出題方式,并熟練應用解題技巧。
3結束語
綜上所述,高中生物遺傳學知識是當前我國高中生物學科的教學重點和難點,此問題也是當前我國高考環節中的壓軸問題。在高中生物遺傳學的學習過程中,對我們高中生來說的確存在很多的困難,所以這也要求我們在平時的學習上要加強對問題的研究,勤做練習,這樣才能在今后的遺傳學學習中掌握更多的解題方式,并且熟練掌握出題方式,在未來的高考環節中發揮最大的積極作用。
作者:毛蘇寧 湖南省長沙市明德中學 湖南省長沙市 410000
參考文獻
[1]張二龍.“三圖”巧解高中生物遺傳學問題[J].中國校外教育(下旬刊),2015,31(02):94.
關鍵詞:遺傳類題目 隱藏信息 挖掘
任何學科的解題都首先需從審題開始,弄清題目的中的已知條件、提取題目中對解題有幫助的關鍵信息,根據問題的要求,進行解答。在高中生物遺傳類題目中,往往存在一些隱藏信息,若不能快速、準確地挖掘出隱藏在題目中的關鍵信息,那么不僅會限制解題的速度,同時還會影響解題的正確率。因而,高中生物遺傳類題目高效解題的關鍵在于隱藏信息的挖掘。
一、隱藏信息的分析
近年來的高考中,遺傳類題目是重點考察對象之一,主要考察的能力包括對于遺傳規律和基礎知識的掌握以及觀察、分析、挖掘、探究遺傳信息的能力。能否準確、快速地挖掘出遺傳類題目中所隱藏的關鍵信息,是解決這類問題的關鍵。在解題過程中,首先應仔細地審題,將題目中給出的已知條件逐一列出,若根據已知條件無法解決問題,那么就需要通過推導法、假設法、逆向推理等方法,從已知條件中挖掘隱藏的關鍵解題信息。
例1:條銹病是一種常見的小麥病害,也是造成我國小麥產量下滑的主要原因之一。在遺傳分析抗條銹病基因后,將小麥品種甲(不易感染條銹?。┡c小麥品種乙(容易感染條銹病)進行雜交,結果如下表所示。
請根據以上信息,回答下列問題。
在研究人員發現了一株7號染色體缺失了一條的植株,這一植株可被用于7號染色體上是否具備抗條銹病基因的判定。(注:染色體在配子中若缺失一條,其受精能力弱。染色體在個體中缺少一對或一個也能夠繼續生存)
1.雜交方案為?
2.在什么條件下,7號染色體存在抗條銹病基因?
3.在什么條件下,7號染色體不存在抗條銹病基因?
解析:解決這道題目的關鍵在于根據已知條件信息,挖掘隱藏的信息條件。由題目中給出的已知條件可知,抗條銹病的形狀為顯性,此處假設A為抗病基因,a為易染病基因。根據題目中給出的“在研究人員發現了一株7號染色體缺失了一條的植株”,利用側交或是自交設計實驗,從中推導隱藏在題目中的關鍵解題信息。
將F1缺失7號染色體的植株進行自交,然后從不同角度進行假設,利用逆向推理的方法,找出符合解題需要的信息。假設7號染色體中存在抗病基因,那么F1的基因型應為A ,由題目中給出的已知條件“不易感染條銹?。喝菀赘腥緱l銹病=3:1”,自交其比例是不符合題目要求的。若7號染色體不存在抗病基因,那么F1的表現型為Aa,自交后其比例符合題目已知條件(3:1)。由此,根據題目中的已知信息,通過設計自交實驗,推導出隱藏的信息條件,然后將信息進行對比,符合題目的隱藏信息即為正確答案。
答案:
1.將植株進行自交,對其后代的表現型及比例進行觀察。
2.當后代的不易感染條銹病與易感染條銹病比例不為3:1時,7號染色體存在抗條銹病基因。
3.當后代的不易感染條銹病與易感染條銹病比例等于3:1時,7號染色體不存在抗條銹病基因。
通過對例題的分析,可以總結出在解決這一類遺傳類題目時,關鍵信息通過會隱藏在題干中,根據已知信息,通過問題的、條件的假設、實驗推導,找出符合問題要求的隱藏信息。
二、明確解題分析過程
要想快速、準確地找出隱藏信息,就需要在學習過程中通過練習達到熟練的效果。在練習過程中,首先必須認真審題,審題的內容包括題干信息和問題,將其中的關鍵詞或是數據進行提取,然后利用這些已知條件和數據,使用聯想法、正推法、逆推法、假設法等方式,挖掘題目中隱藏的信息條件,然后通過實驗設計,找出符合條件的隱藏信息,作為解題的基礎。在初步練習過程中,可以先將題目中的已知條件在紙上羅列出來,然后進行推導。在熟練以后,就應該注重練習,如何排除題目中的干擾信息,并快速地找準切入點,挖掘出題目或問題中的隱藏信息,以此提升解題的速度和效率,保證在考試中能夠快速、準確地解出遺傳類題目。
此外,遺傳類題目的解題除了需要挖掘隱藏信息外,還必須規范答題。尤其是一些方案設計類題目,常用格式為“如果……說明”、“若……則”、“當……那么”,規范答題才能夠保證解題的得分率。
三、結語
在高中生物的學習中,遺傳學相關知識一直是學習的重難點,在遺傳類題目的解決關鍵在隱藏信息的挖掘,而這需要不斷練習才能夠真正到達熟練掌握的目的。靈活熟練的掌握這一解題技巧,可以有效簡化難度,提高解題的速度和質量,進而才能夠在考試中取得滿意的成績。
參考文獻:
[1]代廣.高中生物學遺傳題中的“咬文嚼字”[J].中學生物教學,2012,(11).
[2]鄧成武.從審題開始破解一道遺傳學難題[J].中學生物學,2013,(02).
【關鍵詞】逆向思維 遺傳解題 逆推
在平時做題目時,生物題目往往較少有多種解法的,所以一般都是采用正向思維,久而久之學生容易養成思維定勢。
逆向思維也叫求異思維,與常規思維不同,它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。事實上,能夠適時地使用逆向思維夠使學習更得心應手。
逆向思維有助于全面理解生物學概念
教師在教學中通過對學生進行逆向思維訓練,鼓勵學生打破常規,從事物現象的反面去探索質疑,不僅有助于加深知識理解,提高思維的靈活性、變通性,也有利于打破傳統思維的束縛。
以下是一些講解實例:
一切蛋白質都在核糖體上合成。逆向思維:核糖體上是否都是合成蛋白質呢?
能分泌激素的細胞都能產生酶。逆向思維:那能產生酶的細胞是否都能分泌激素?
植物一定都有細胞壁。逆向思維:有細胞壁的一定是植物?
原核生物沒有細胞核。逆向思維:沒有細胞核的是原核生物?
有葉綠體的生物能進行光合作用。逆向思維:沒有葉綠體的生物能進行光合作用?
能進行有絲分裂的細胞不能進行質壁分離。逆向思維:能進行質壁分離的細胞能進行有絲分裂嗎?
遺傳題解題離不開逆向思維
遺傳學方面問題是生物學問題重點和難點。基本概念、原理和規律較多,容易混淆,學生掌握起來有一定的難度,僅靠死記硬背和“拉郎配”式生搬硬套不能解決問題,只有把基本概念、原理和規律這些基礎性知識在充分理解的基礎上牢固掌握,進而由淺入深,運用多種方法,積極啟發學生的順向思維和逆向思維,并使之有機結合。解遺傳規律題或者伴性遺傳時,給出子代基因型或表現型,都是通過逆推得出親本的基因型,或者正推和逆推相結合的方法來解題。
例1:一個基因型為TtMm(這兩對基因可以自由組合)的卵原細胞,在沒有突變的情況下,如果它所產生的卵細胞基因組成為TM,則由該卵原細胞分裂產生的下列細胞中,基因的數目、種類表示都正確的是( )
A、減數第一次分裂產生的極體為TTMM,減數第二次分裂產生的極體為TM
B、減數第一次分裂產生的極體為tm,減數第二次分裂產生的極體為tm
C、減數第一次分裂產生的極體為tm,減數第二次分裂產生的極體為TM或tm
D、減數第一次分裂產生的極體為ttmm,減數第二次分裂產生的極體為TM或tm
解析:利用逆向思維,推出減數第一次和減數第二次產生的極體的基因型,如下圖:
所以答案為D(注:圖中的虛線表示逆推過程,下同)
例2:某二倍體高等植物有三對較為明顯的相對性狀?,F有一種群,其中基因型為AaBbCc的植株M若干株,基因型為aabbcc的植株N若干株以及其他基因型的植株若干株。不考慮基因突變、交叉互換和染色體變異,回答以下問題:
如M×N,F1的基因型及比例為Aabbcc:aaBbCc=1:1,請在上圖中繪出植株M體細胞內該三對基因在染色體上的分布。
解析:根據子代表現逆推出配子的基因型只有兩種(如下圖1),所以,其在染色體的位置應為圖2所示。
逆向思維讓實驗設計思路更清晰
例3:動物多為二倍體,缺失一條染色體是單體(2n-1)。大多數動物的單體不能存活,但在黑腹果蠅中,點狀染色體(4號染色體)缺失一條也可以存活,而且能夠繁殖后代,可以用來進行遺傳學研究。
已知野生型為顯性性狀,請利用正常無眼果蠅,探究無眼基因是否位于4號染色體上。按要求完成以下實驗沒計:
實驗步驟:
①.讓_____與______果蠅,獲得子代;
②.統計子代的性狀表現,并記錄。
實驗結果預測及結論:
③.若_____,則說明無眼基因位于4號染色體上;
④.若_____,則說明無眼基因不位于4號染色體上。
解析:此類題目要先判斷采用什么方案后再預測實驗結果。根據實驗目前,親本肯定一個是無眼的和一個野生型的,但是不知道何種是4號染色體缺失一條的,所以兩種都要考慮。方案一:野生型4號染色體單體×正常無眼;方案二:無眼4號染色體單體×正常野生型;接下來的分析,一般在預測實驗結果時,可以逆向地將預測的結論當正確結論,再推出對應出現的實驗現象,但是這道題目,必須要分析位于4號,也要逆向分析不位于4號上的結果,再來定實驗方案。假設野生型用“A”基因表示,如下圖:
方案一:野生型4號染色體單體×正常無眼
方案二:無眼4號染色體單體×正常野生型
從分析來看,必須選擇方案一。所以答案為①野生型4號染色體單體正常無眼;③.子代中出現野生型果蠅和無眼果蠅且比例為1:1 ;④.子代全為野生型果蠅
逆向思維是反過來思考問題,敢于反其道而思之。因此, 運用逆向思維去思考和處理問題,能夠克服思維定勢, 破除由經驗和習慣造成的僵化的認識模式。反向教學法是啟發思維的基本方式之一,能使得許多靠順向不能或是難以解決的問題迎刃而解,學生的學習效率可以大大提高。
參考資料:
[1]輝.生物教學中逆向思維能力的培養[J].中學生物教學,:34-45
關鍵詞: 遺傳學 有限課時 遺傳學史 視頻輔助 人文素養
遺傳學是多門生命科學課程的專業基礎課,也是以實驗為基礎的課程。遺傳學教材中每一章都是遺傳學的一個分支學科,內容豐富,發展非???。但是隨著高校教育教學的改革,遺傳學理論課的教學時數被不斷壓縮,如何在有限的課時內提高遺傳學教學質量是一個普遍的難題。通過多年的《遺傳學》教學體會,我總結出在《遺傳學》教學中注重以下幾方面可以顯著增強教學效果。
1.把遺傳學理論的來龍去脈、歷史沿革以故事的方式講出來,激發學生的學習興趣。
每一門學科的發展史都是教科書里輕描淡寫的部分,但這部分其實最容易調動起學生的好奇心和興趣[1]—[3]。經典遺傳學中孟德爾和摩爾根的工作在中學生物學教學中都有講解,但是在大學遺傳學教學中重溫這部分內容時,要采取新的思路??梢宰寣W生拋開自己現有的遺傳學知識,完全把自己置身于當時的時代背景下,體會孟德爾和摩爾根在遇到一些實驗結果時怎樣選取角度切入去理解當時抽象的基因,如何處理自己的實驗結果,如何去設計驗證實驗。對遺傳學每一個重要理論,都講清楚其提出的背景、發展的脈絡,這樣可以激發學生投身科學的熱情,讓學生明白沒有一個理論是橫空出世,都是經過充分鋪墊的;也沒有一個理論是絕對正確的,都是在發展中的,都是有成立的條件的。
2.重視提問和習題在遺傳學教學中的作用。
抓住學生的注意力,加強與學生的互動,提問與習題是重要的環節。為了充分調動學生的學習積極性,可在教學過程中自始至終都貫穿提問和討論環節。提問的問題除了《遺傳學輔導及習題集》上的內容、歷屆考研相關題目,還可以設計很多開放性的題目及沒有標準答案的題目,如:你是否贊成克隆人?你是否支持轉基因食品?等等。鼓勵學生發表各自不同的見解,形成熱烈的課堂氣氛。
最好在每節課的開始都提幾個問題,給大家時間思考,這樣提問會取得很好的效果。每節課都拿出10—15分鐘解幾道代表性的習題,針對學生解題過程中的問題講解知識點,能收到事半功倍的效果。
3.指導學生閱讀相關參考書、觀看相關視頻材料。
要想對遺傳學有全面深入的把握,僅憑教材和有限的課時是遠遠不夠的。在每節課最后,除了給學生留必要的習題,還可以給學生列出參考書目和視頻清單。比如,遺傳與進化密不可分,可布置學生課下觀看2009年英國為紀念達爾文誕辰200周年拍的電影Creation(造物弄人)和BBC拍的紀錄片Did Darwin Kill God?(達爾文殺死了上帝嗎?),也建議學生從圖書館借閱《物種起源》,真正全面了解達爾文和他的進化論,了解其對世界各個層面的影響。在隨后的課堂上,可以就同學閱讀的書目、收看的視頻進行討論,鼓勵學生對問題有自己的見解,既提高學生的科學素養,又提高學生的人文素養。通過這兩部片子觀影后的討論,學生充分了解到達爾文在當時時代背景下提出進化論所需要的勇氣和付出的犧牲,也明白進化論和有神論并不是對立的,進化論不應該出于政治的需要而放在《圣經》的對立面來誤導民眾。甚至大家通過學習進一步認識了《圣經》,從而理性地看待這部宗教經典中歷史真實的部分和神話傳說的部分。這樣的學習方式使得師生都對進化論與有神論之間的復雜關系及歷史變遷有了更為清晰的認識。相信在對理工科學生人文素養的培養上,這種教學方式是有積極意義的[4]—[5]。
4.進行滲透式雙語教學,采用靈活多變教學手段。
為了讓學生有能力閱讀遺傳學相關英文書籍和論文,課件和板書都可以按照雙語教學方式進行,提高對專業英文詞匯的要求,并在考試中有一定程度的體現。
教學手段上還是基于多媒體教學,但是盡可能博采眾長,學習一些重點院校的課件,查閱多本參考書,在教學課件里采用豐富生動的圖片。另外,可精選部分視頻內容,如Discovery相關紀錄片穿插在課堂教學中。也可向學生推薦大量課后學習的視頻資料,如The Private Life of Plants5集內容,如網易上世界知名學府的精彩公開課。
5.教導學生客觀地認識遺傳病,樹立健康的婚戀觀,善良寬容為人,珍愛自己。
《遺傳學》在所有的生命科學課程里具有特殊性,它絕不僅僅是一門課,更關系到每個人的健康幸福與社會的和諧及可持續發展。
在這門課程里,會討論多種遺傳病,詳細了解其病因和遺傳情況。對于即將面臨婚戀問題的大學生,尤其具有重要意義。每次講到人23對染色體有30億個堿基對、3萬個基因的時候,都會強調沒有一個人的基因會是十全十美的,只不過我們的不良基因經常是處于隱性狀態而已。因此,我們每個健康的坐在課程里聽課的同學都應該懷著感恩之心,生而健康這是一種幸運。更何況我們每個人誕生的概率是幾億分之一,因此我們每個人都是獨特而不可替代的,都是一個生命奇跡?!哆z傳學》讓同學們由此更加明白要珍惜自己的生命和健康,遭遇任何困難挫折都不能放棄?!哆z傳學》也讓大家明白為何不能近親結婚,因為近親結婚會大幅度提高隱性基因純合的幾率而使后代不健康。相反,地域越遠、親緣關系越遠的結合往往可以優生。
通過廣泛學習讓學生認識到多種疾病的病因和遺傳學基礎,提醒大家要認真對待婚檢,注意雙方的遺傳病史,養成健康的生活習慣,努力避免一切可能致使孩子不健康的因素。這是家庭幸福、社會安定的保證。另外,對經過各種努力之后仍然出現的小概率不健康孩子,期望大家懷有仁愛之心,尊重生命。特別教育學生對各種遺傳疾病患者,都不能抱有歧視之心,明白健康人常常只是更幸運而已。每個來到這世界的人,哪怕是殘缺的,都有生存和被人尊重的權力。講到這個話題,可推薦學生看美國電影《不存在的女兒》,電影講述了一個狠心拋棄了患有21三體先天愚型女兒的父親沒有因此而輕松,18年里一直生活在痛苦之中。而那個被拋棄的女兒在養母的呵護和疼愛中成長為一個充滿陽光的愛笑的姑娘,雖然智力低下。也可給學生看BBC的一些視頻,看那些患有先天侏儒癥的人如何開自己的運動會,如何快樂著自己的快樂;兩個患侏儒癥的夫妻如何在醫生的幫助下生下了那個概率只有25%的健康孩子。還有,如今堪稱世界第一球星的阿根廷人梅西如何從一個先天生長素分泌不足的孩子成長為一個巨星的。在遺傳、變異與環境關系的討論中,美國女孩兒莉絲·默里雖然父母吸毒,自己流落街頭,卻以巨大的勇氣和不屈的意志考進哈佛的故事是對學生最好的勵志教育。
學生在《遺傳學》課堂上可以獲得很多,絕不僅僅是專業知識,更有正確的人生觀和價值觀。相信通過我們的不懈努力,《遺傳學》能夠成為使學生終身受益的一門課。
參考文獻:
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[2]遺傳學史在遺傳學教學中的作用.遺傳,2006,28,(8):989-992.
[3]遺傳學教學中遺傳學史及科學方法論的教育.生物學通報,2004,39,(7):40-42.
遺傳規律是一種統計學規律,相應的有很多相關的概率計算習題,其中一些習題有很高的難度,如果不從概率計算的根本上去分析、理解,解題很容易出錯。多年教學經驗告訴我們,在解題中必須分析清楚上述概率計算公式中的“n”,即事件發生的總數,這個“n”我們也常稱之為“統計對象”。弄清“統計對象”這個問題,遺傳概率計算的很多難題就迎刃而解了。
一、“患病男孩”與“男孩患病”的問題
例題膚色正常的夫婦生了一個白化女兒,他們再生一個白化男孩的概率是多少?生一個男孩白化的概率是多少?
分析:雜志上有很多教師從不同的角度分析探討“患病男孩”與“男孩患病”的問題,并得到一些有意義的推論來指導解題。其實,這個問題從概率計算“統計對象”的角度分析就變得非常清晰明了了。“患病男孩”的“統計對象”是“全部的孩子”,即在“全部的孩子”中計算既患病又是男孩的概率,因此其概率為(14×12)÷1=18。“男孩患病”的“統計對象”是“全部的男孩”,即在“全部的男孩”中計算既患病又是男孩的概率,因此其概率為(14×12)÷12=14。
二、遺傳系譜圖的問題
分析:由家系圖可知甲病為常染色體隱性遺傳病,乙病為常染色體顯性遺傳病。若甲病基因用A表示,乙病基因用B表示,那么1號基因型為AAbb或Aabb,由于沒弄清統計對象容易得出14×1=14的錯誤結論。事實上,據圖可知1號的統計對象應是“全部正常的孩子”,而不是“全部的孩子”,正常的孩子只有AAbb、Aabb兩種基因型,它們的比例為1∶2。因此,純合子的概率為1/3。2號可以用同樣的方法,推理得到正確的結論也是1/3。
三、“取出部分”的問題