摘 要:新課程改革對高中生物遺傳課程提出了更高的要求。對于高中生來說,遺傳課程具有復雜且多元的特點,學生只有明白了遺傳學的基本規(guī)律和命題特點,才能進一步掌握答題的技巧和提高學習成效。因此,高中生物教師需要注重培養(yǎng)學生的解題思路與方法。文章主要對如何有效突破高中生物遺傳題進行了分析,研究了生物遺傳題的常規(guī)思路,并提出了多對性狀遺傳的生物遺傳題解答方法,希望能夠為高中生物遺傳學解題教學提供一定的參考。
關鍵詞:突破;高中生物;遺傳題
作者簡介:楊跟成(1966—),男,甘肅省天水市秦安縣第一中學。
目前,高中生物教學的體系不斷完善,學生的科學探究能力培養(yǎng)成為重要的教學目標。教師需要切實站在學生的角度思考,了解學生的探究思想、探究習慣、探究特點,按照個性化的方式引導并提高學生的科學探究能力。高中生物教學的難度并不小,科學探究能力是必備的素質,學生要對自身的優(yōu)勢、短板有一個清楚的認知,按照揚長避短的原則學習、探究,實現全面突破。研究高考真題可以發(fā)現,近幾年來,生物高考題在遺傳部分的命題呈現出比重增加的趨勢,遺傳學原理的理解和應用成為考試重點,試題綜合細胞質遺傳基因工程等內容[1]。學生深入學習和掌握高中生物學教材遺傳部分的基礎知識,并學會融會貫通,勢必能探索出一些解題的思路與方法,為解答相關試題打下良好的基礎。
一、高中生物遺傳題教學中存在的問題
一是在傳統(tǒng)教學理念的影響下,高中生物教學的基礎教學更多的是按照書本上的內容落實,少有課外的拓展,也沒有緊密聯(lián)系最新的科研成果,導致學生的學習思路、方法比較傳統(tǒng),學生沒有利用好自身的優(yōu)勢,一味地刷題,反而容易造成成績不穩(wěn)定,難以提高學習的成效。另一方面,傳統(tǒng)的教學觀念也會導致學生的理論能力不足,使其難以在長期的學習過程中達到融會貫通的效果。傳統(tǒng)教學存在的問題還包括師生缺少溝通、交流。大部分教師習慣性按照自身的經驗授課講解,沒有注重提高學生的拓展能力,嚴重地束縛了學生解題思維,導致培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目標也難以實現。
二是很多高中生對生物學科的學習興趣和重視程度較低,其原因主要包括以下幾個方面:其一,高中生往往需要面對較多的學習內容以及較大的學習壓力,導致他們沒有更多的精力放在生物學科上,使得他們不會抽出更多的時間用于生物學科的自主學習;其二,生物學科在高考中所占的比例較小,而大多數高中生受應試理念的影響較大,更加關注主要學科學習成績的提升,對于其他學科的學習只是以教師畫出的考試重點為主,這也是影響高中生生物學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)成效的因素之一[2]。
此外,在高中生物傳統(tǒng)課堂教學模式中,課堂探究活動可以激發(fā)學生的課堂學習興趣并提高學生的課堂學習注意力,也可以有效培養(yǎng)學生自主探究意識以及探究能力,但教師對其的應用不足。這就需要生物教師根據學生的實際需要,對傳統(tǒng)教學模式進行突破和創(chuàng)新,不僅需要適當增加課堂探究學習活動的比例,還應加強先進教學理念以及教學技術手段的應用,從而更好地調動學生的自主探究積極性,提高學生的思維活性,促進學生潛能的開發(fā)以及科學探究意識、科學探究能力的發(fā)展[3]。
二、生物遺傳題的常規(guī)思路分析
科學探究能力的培養(yǎng),旨在幫助學生高效學習各類知識。要培養(yǎng)學生的科學探究能力,教師要進一步完善高中生物教學的方案,增加教學的體驗性,帶領學生進入廣闊的生物世界中探索,如結合不同的科研成果、關注生物界的時事熱點等,讓學生在學習的過程中達到事半功倍的效果[4]。
高中生物教師可將生物遺傳題的類型與解題思路用正推法和逆推法進行分析,兩種方法相互影響、相互補充、相輔相成,可以幫助學生更好地做好高中生物遺傳題[5]。
例如,當習題中出現關于父母的基因信息,學生要結合父母的基因信息特點以及患病情況進一步分析,從父母基因推導后代的患病概率為正推法。其主要通過基因分離定律對知識的重難點進行解決,這種類型的習題難度偏小,對于初接觸遺傳學的學生來說,只要能夠掌握基本的遺傳學規(guī)律,就可以在教師的引導下完成這種類型題的解答。
模擬高考的試題內容難度一般都較高,需要學生采用逆推的方式解答問題。如題目中會先對后代基因的疾病表現進行說明,并給出基因型,學生可以通過對這些信息的仔細分析與研究,找出他們父母或者上一代的基因型等。對于這種類型的試題,學生第一個應該想到的就是逆推法,結合已知的表現型和基因推算出親代的基因型,并結合特定基因規(guī)律和子代的基因表達情況對題目中涉及人員的基因進行推算,并以此作為基礎,進行疾病遺傳概率的具體計算。
三、多對性狀遺傳的生物遺傳題解答方法探析
(一)按照試題當中給出的信息,掌握性狀遺傳的類型
生物學研究人員經過多年不懈的努力與鉆研,終于研究出性狀遺傳的方式,分為細胞質遺傳與細胞核遺傳兩種類型。其中細胞核遺傳的核心又分為常規(guī)染色體和性染色體遺傳兩種形式。學生在性狀遺傳的分析中,首先需要對試題所給出的信息進行仔細尋找與分析,之后做出正確的判斷與選擇。假如試題當中已經表明特殊基因的位置,學生就可以直接分析具體的遺傳形式,并對細胞核和細胞質兩種情況進行判斷與選擇;如果試題當中說明基因的位置在葉綠體以及質粒上,那么學生在解題的過程當中則需要首先對細胞質遺傳規(guī)律進行分析與考慮;但是如果試題中并未給出基因的具體位置時,學生首先需要根據表現的規(guī)律進行分析,如果孩子的表現情況與母親的性狀相似,說明該基因為細胞質遺傳[6]。
(二)對基因的位置進行進一步的明確
學生分析細胞核遺傳的過程中主要采用正交和反交兩種形式,通過表現性狀的分析判斷細胞核遺傳的可能性,在判斷為細胞核遺傳后還需要繼續(xù)判定屬于細胞核遺傳中的常規(guī)染色體還是性染色體遺傳[7]。“DNA”是經常出現的生物詞匯,但是學生對此常處于一知半解的狀態(tài),教師可以借助多媒體課件,提高學生的科學探究欲望,在課堂上培養(yǎng)學生科學探究的興趣,使其在課后主動根據自身的興趣查找相關資料,最終實現對其科學探究能力的培養(yǎng)。尤其是當表現類型只表現在雄性個體,同時在實體個體的信息不完整的情況下,能夠判斷該基因所在的位置為Y染色體上。在親代基因型的分析中可以通過正、反交的方式進行判斷,如果子代表現與母代的表現型完全相同,說明該基因為性染色體遺傳。在性狀的分析中,通過顯性和隱性的分析也可以判斷基因屬于哪種類型的遺傳。在父代顯性遺傳的情況下,后代中如果雌性個體的表現型為隱性,雄性為顯性,說明其為常染色體遺傳。
(三)進一步對性狀的顯性與隱性進行判斷
科學探究能力的培養(yǎng)要通過一系列的活動完成。例如,《人類遺傳病》的教學給學生的感觸是非常大的,教師可提前兩天布置探究活動的內容,每5人組成一個科學探究的小組,不同的小組探究人類遺傳病的相關資料,包括遺傳病的類型、發(fā)病的原因、遺傳病的特點和當代科研成果與猜想等。大家經過兩天的資料搜集和分析,以及對課本的知識進行解讀后,有了自己的想法、觀點,在課堂分享、闡述的時候,會表現得條理清晰,由此取得較好的學習效果。探究活動對學生的吸引力較高,可以引導學生跳出書本的框架,站在更廣闊的平臺去學習和思考,彌補了教學的不足。
為了能夠更準確分析性狀的顯隱性特點,學生需要對親代與子代的表現型進行更全面的分析和研究。母代中未出現表現型,而子代中出現表現型的情況下,學生就可以馬上判斷出這是隱性遺傳;如果母代當中有患病人員,而子代當中也出現了性狀,則說明該基因為顯性遺傳基因。
學生在對遺傳分析進行顯性和隱性的判斷中,可以參考以下幾種方法。其一,如果初步分析基因在X染色體或常染色體,而且親代間具有同樣性狀的情況下,可以通過正反交的方式做出判斷。子代的表現型中與親代的表現型不一致,則說明親代為顯性性狀,但是后出現的表現型則發(fā)生突變?yōu)殡[性。其二,進行正交與反交的判斷之后,假如子代的性狀與親代的性狀出現了符合情況,表現出了母代或者父代的相同性狀時,則可以認為該基因為常染色體遺傳。其三,如果已知表現出來的性狀為X染色體遺傳,學生就可以用正交與反交的方式對兩種性狀進行判斷,如果出現了子代當中全部雄體個體的性狀與母代是一致的,就可以判斷其性狀為顯性性狀,如果在其中出現了新型的分離狀態(tài),就可將其定義為隱性性狀。
四、對自由組合定律進行靈活的掌握
現階段的高中生物教學,正不斷加強對學生科學探究能力的培養(yǎng)。孟德爾兩大遺傳定律可以說是高中生物遺傳學學習的核心與關鍵。一方面,兩大遺傳定律作為學生學習生物的基礎與根本,可以讓學生進一步掌握遺傳定律和系統(tǒng)性的變化,同時輔助對兩大遺傳定律的學習可以促進學生對其他知識點的理解;另一方面,兩大遺傳定律也是解決遺傳問題的關鍵,在兩大遺傳定律的輔助之下,高中生可以運用正推法與反推法,讓子代基因型與父代基因型的判斷更具準確性,并進一步對子代基因型的表現性進行觀察,明確了解隱性基因的所有信息,為日后解決隱性基因的所有問題提供強有力的數據支持[8]。
例如,在教學人教版生物遺傳學第二章“基因和染色體的關系”時,教師可以用黑色小貓和白色小貓作為例子,將白色與黑色分別作為顯性基因與隱性基因,并準確地標明A與a,引導學生探究:讓同是顯性基因的公貓與母貓進行配對,如果生育出來的小貓為黑色,即可說明貓崽的基因型為隱性基因,由父代aa基因進行控制;對于父代小貓來說,基因組合的方式證明了兩只小貓的基因型屬于顯性雜合子Aa。
通過對遺傳學的學習,學生充分了解了顯性純合子、顯性雜合子、隱性純合子是基因型的三種基本形態(tài)這一知識點,在三種基本形態(tài)的影響之下,子代的形狀分離比出現了不相同情況。正常情況下,父代基因比例可以為3∶1,則父代為顯性雜合子,而子代基因的比例為1∶1時,則說明父代包含了隱性雜合子與顯性雜合子兩種類型。
根據教學實踐可以發(fā)現,生物遺傳學題目的解題方法與技巧都具有伴生性,只有當學生真正掌握解題的方法,再經過多次解題的練習,探索與積累更多的解題技巧,才能做到運用一種解題方法對多種解題類型進行解答。
五、總結
高中生要深入認識生物遺傳知識學習的重要性與意義,并不斷探索與分析解題的方式與方法。雖然遺傳題具有一定的難度,但是在解題的過程中,學生不應畏難,應根據自己學習過的知識點,以正確的解題思路,合理地運用正推法與逆推法對問題進行正確的解答。在日常的學習過程當中,高中生也要運用循序漸進的方式構建生物遺傳學的知識框架,掌握生物遺傳學的知識點與重點,提升自己的解題能力與速度。
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