《生物的遗传》一节的教学后记

《生物的遗传》这一节课的内容丰富，难度也较大，既有分子水平上的理论问题，又有很多联系实际的问题，它关系到工农业生产与卫生事业的发展，例如：转基因技术将引起一场农业革命，基因组计划将带来医学方面的革命，是人们对生命科学的研究中最活跃的一部分内容，学生对此有浓厚的兴趣。遗传学基础知识是高中生物课的重要内容，教好它对培养学生献身生命科学的精神是有重要意义的。

一、遗传的物质基础

《生物的遗传》一节的内容分为三个小节，“遗传的物质基础”为第一小节，它是现代遗传学的核心内容，研究证明：生物的主要遗传物质是DNA，教材通过噬菌体侵染细菌的实验来说明DNA是遗传物质。完成本课的任务并不难，但本课还有一个隐含的任务是通过介绍实验来培养学生的科学素质，学习科学家从事科研工作的方法，学习设计实验的一般思路，所以应介绍一下遗传学的发展史，介绍设计实验的一般的法则注意问题，说明科学结论是得来不易的。

人类早说注意到了生物的遗传和变异的现象，例如为什么种瓜得瓜，种豆得豆？为什么鸭子出壳会游泳？为什么小鸡出壳会吃米？以至探讨先有鸡还是先有蛋的问题，但由于科学水平的发展的限制没能找到科学的答案。

从十九世纪中叶达尔文提出“泛生论”到魏斯曼的“种质学说”直至1900年孟德尔的遗传规律被重新发现后，萨顿和博韦里注意到了孟氏所说的遗传因子和染色体行为的一致性，于1903年提出假说，认为遗传因子位于染色体上，而染色体的成分是DNA和蛋白质，究竟哪一种才是遗传物质呢？当时有人认为蛋白质是遗传物质,因为它的分子量大且结构复杂，只有蛋白质才能决定变化无穷的生物性状，为了证实这种猜测，1952年琼斯和赫尔希设计了一个精巧的实验：让打上标记的噬菌体去侵染细菌，结果令人信服地证明遗传物质是DNA而不是蛋白质，该实验之所以成功在于选材的正确和精巧的设计有独到之处，两位科学家根据该酸含P但不含S，而组成蛋白质的氨基酸含S但不含P的事实，先用放射性同位素³²P来标记DNA，用³⁵S标记蛋白质，然后再让这种作了标记的噬菌体去侵染细菌，从而巧妙地证明DNA是遗传物质，为分子遗传学的发展打下了坚实的基础。通过讲述这段历史使内容更为丰富生动，学生们也听得津津有味，在轻松的气氛中学习了科学家们的探索精神和科学的工作方法。

本小节教材的第二部分，“DNA的结构和复制”着重说明了DNA为什么具有遗传功能，DNA的结构与复制功能的关系是重点内容，也是学生必须掌握的重点和难点内容之一。而其中的“碱基互补配对原则”和DNA的“半保留复制”的特点既是考查学生掌握知识程度的常命题也是学生答卷时常失分的地方，因此在教学的实际操作中应主要使学生明确：（1）在双链DNA分子中嘌呤碱基数之和等于嘧啶碱基数之和，等于不配对的嘧啶和嘌呤碱基数之和，并各占50%；（2）一个双链DNA分子经n次复制后DNA数变为2ⁿ含有同位素标记的脱氧核苷酸长链为2常数，弄清这些数量关系，当碰到此类问题时就胸有成竹，不会答错。

另外还要使学生知道有关DNA分子的复制：（1）是不连续的，每个DNA分子不是由一端到另一端进行连续复制而是分为许多小区段的复制单位，每个复制单位大约为39微米；（2）每个复制单位从复制点开始边解谁知盘中旋边复制；（3）DNA在进行半保留式复制时，是以一条链为母链，按碱基互补配对原则形成一条子链进行半保留复制。这些知识在课本中是未说明的，讲课时应向学生交待清楚，还应顺便介绍一下，提出著名的DNA双螺旋模型的两位科学家沃森和克里克，他们的学说阐明了遗传物质为什么能够自我复制，并促进了深入研究跗物质的作用机理，从而开创了分子遗传学这一新的科学领域，以此激励学生献身科学事业。

本小节的第三部分“基因对性状的控制”是分子遗传学的基础理论知识，它从分子水平上初步揭示遗传物质的本质及其作用原理，从而使学生初步建立起基因的概念，为以后再讲述“遗传的基本规律”“性别决定与性状遗传”“基因突变”等内容打下扎实的基础，而基因的概念又要使学生掌握：（1）从本质上看基因是有遗传效应的DNA片段；（2）从表达方式上看DNA片段中四种脱氧核苷酸的序列代表特定的遗传信息；（3）从功能上看基因通过指导蛋白质的合成来控制某种性状，从而理解基因是控制生物性状的遗传物质和结构功能单位，这段内容很抽象，机理又复杂，是本节的难点。

在课后学生对本课中的一些基本概念不能透彻理解，主要是分不清双链DNA中那一条是信息链，写遗传物质密码时常搞错，结果翻译出来的氨基酸也是错，所以在复习时一定要用“抓核心，展细节，总结规律，变难为易”的方法进一步讲好“中心法则”，因为它是对遗传物质作用原理的高度概括和总结，应引导学生复习DNA的复制，弄清复制的概念，复制的分子基础，时间，过程及条件，复制在遗传和变异上的意义等等。

讲解转录时则应强调：这一步是应该在核内进行的，以DNA的一条链为模板，转录时碱基配对具特殊性，核心问题是DNA分子的遗传信息以“三联体”密码形式转录到mRNA上使之成为细胞内核糖体上合成蛋白质的直接模板，讲翻译过程应强调“遗传密码在mRNA上是解题关键，不能误解‘三联体’密码在DNA或tRNA上”。强调氨基酸合成蛋白质是核糖体、mRNA和tRNA协同作用的结果，并有ATP的参与，mRNA是直接模板，编码于DNA脱氧核苷酸序列的遗传信息决定着多钛链中的氨基酸序列，核糖体是蛋白质的合成场所，它从mRNA的移动起点，依次解读其“三联体”密码的信息并选择相应的氨基酸接加到伸长的多钛链上，tRNA的工具作用有于携带专一氨基酸进入核糖体，通过碱基互补配对以其反密码子与mRNA上的密码子相识别，从而把氨基酸入到适当的位置上合成有一定氨基酸序列的特殊蛋白质。

二、遗传的基本规律

本小节是遗传学的主要内容，也是初学者必须弄清楚的基础理论，遗传的基本规律的知识很重要，是遗传学，育种学和医学的重要理论基础，其中分离规律是理解后一个规律的基础，是本小节的重点，自由组合规律是本小节的难点，必须先深刻领会基因的分离规律才可能理解自由规律，讲述这两个规律时既要阐明其基本原理又要指出它们与农业和医学实践的关系，通过解答各种遗传题能达到这一要求。

这两个规律包含的内容相当丰富，除了要讲清很多基本概念如：分离规律的实质，基因与染色体的关系，常见的分离比等等，还要教学生学会作遗传图解，解答有关遗传的各种问题等，由于现行课本中的例题太少，而且解题的书写格式，答题的步骤等又没有作出明确的交待，所以学生解遗传题时常感困难，尤其是学完两规律后做综合练习时相当一部分学生解题不规范，审题时由于未掌握规律经常出错，感到遗传题的审题很棘手，针对这种情况，应该帮助学生解决两个问题：一是要让学生掌握解答问题的一般书写格式，二是帮他们总结出解题的一般规律，突破审题的难关，其方法是上好练习题，选择典型例题进行讲解，因为规律和方法总是具体的思维过程中体现出来的，只有在具体的思维活动中才能把握它。在反复解答各类问题的基础上总结出审题的几个规律如下：

1、  确定相对性状的对数和相对性状之间的显隐性关系。

2、  弄清是几代的遗传，受何规律支配。

3、  确定基因符号，先写出已知基因，显性的先写一半，隐性的全写，使问题简化。

4、  紧扣后代的性状分离化，确定是何种交配。

在没有掌握规律之前，学生解题往往靠运气，花费了大量时间还经常出错，有时甚至解不出来，经总结掌握规律后大大地提高了学生审题的能力和解题的速度。

例如：让基因型为ddYyRr和ddyyRr（无连锁）的碗豆杂交，其后代的基因型有几种？它们分别是什么？

这类题学生在掌握规律和方法之前写配子的速度很慢，一个个地写，写满一页纸，有的还搞错了，经老师指点后情况大不一样。

告诉学生，此题中的豌豆虽然有三对基因，仍可按分离规律把基因分开来一对一对的加以研究，然后把各对基因产生的配子进行自由组合即丰，而且简捷快速。

第一对基因：dd　X　dd  →  dd

第二对基因：Yy　X　yy  →  Yy、yy

第三对基因：Rr　X　Rr  →  RR、Rr、rr

那么它们进行自由结合后，后代基因的种类是1X2X3＝6种，各对配子交叉自由组合的结果如下表：

dRR

dRr

drr

dYy

ddYyRR

ddYyRr

ddYyrr

dyy

ddyyRR

ddyyRr

ddyyrr

或者用笨办法，先写出各种配子用棋盘法组合后再数数，时间虽用多一点，但万无一失。

dYR

dYr

dyR

drr

dyR

DdYyRR

DdYyRr

DdyyRR

ddyyRr

dyr

ddYyRr

DdYyrr

ddyyRr

ddyyrr

把相同的找出来，答案一样是6种。

教学生掌握遗传的基本规律，不但要使他们深刻理解遗传规律的实质，更重要的是要让他们学会应用规律解决遗传学问题，因此，必须让学生熟练掌握分离规律，其中关键是使学生理解等位基因的概念，而此概念的关键词是“控制着相对性状的基因”才是等位基因，如课本中D和d是一对等位基因，YyRr是两对等位基因，DD或dd是同一种基因，YYRr和aabbDd中只含有一对等位基因，学生弄清楚这些关系对等位基因的概念才有比较深刻的理解，才能在解题时很好地应用分离规律。

此外，要引导学生仔细地学习孟德尔的归纳分析法方法；研究自由组合规律后代的性状分离化，以便解题时可随时加以应用，学习自由组合规律时学生往往只注意记住F2代的分离化比是9：3：3：1，而其中亲组合和新组合中纯合体和杂合体的比例是多少就忽略了，以致在解答与此有关的问题时常常搞错，例如遇到以下问题时他们有的不会做，有的虽然做了，但答案是错的。

例如：白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F1全是白色盘状南瓜，F2中杂合体白色球状南瓜有3966株，问：F2中纯合体黄色盘状南瓜有几株？

答案：A、3966　　B、1983　　C、1322　　D、7932

分析：此题是研究两对性状的纯合体杂交F2代的分离化的，符合自由组合规律，但题目绕了几个弯子，学生很容易误入歧途，其实只要根据解题规律，先从“F1全是白色盘状”确定南瓜性状的显隐性，即白色、盘状是显性，黄色球状是隐性，再紧扣后代的分离比进行解答就可得到正确的答案了，黄色盘状南瓜与白色球状南瓜一样是一显一隐性在F2代的分离比都是3/16，却不管纯合与杂合而选A项，结果错了，有的学生比较细心，知道答案黄盘南瓜中的纯合体是1/3。用3966除以3得到1322，选C，又错了，这些错误的出现都是由于没有留心杂交后代纯合体与杂合体的比例造成的，教师在教学中一定要提醒学生注意这一点，使学生深刻理解后轻松掌握正确解题思路。

三、性别决定与伴性遗传

这一节分别讲述了性别决定和伴性遗传两方面的初步知识，是课本中萄难度较大的一个内容。

本课是在学生学习了两个遗传规律，具有染色体遗传病知识的基础上进行的，学生对人类“生男生女”和色盲病的遗传病很有兴趣，但是对其真正的含义，遗传表现又知之甚少，应抓住这个现状，利用“人体性别决定图”和“色盲检查谱”讲清性别决定和伴性遗传两个概念。在此基础上把课前综合而成的甲，乙题分发给学生进行练习，（单号，双号分别做）

甲题单如下：

1[男正]（　　）―――――――――2[女色]（　　）

3[女正]（　　）――4[　　]（X^bY）　　5[女携]（　　）――6[男正]（　　）

7[　]（　） 8[　]（X^BX^b）――9[男色]（　）　10[男正]（　） 11[   ]（   ） 12[   ](   )

13[    ](    )    14[    ](    )    15[    ](    )    16[    ](    )

乙题单与甲题单类似，但改为知后代表现型求上一代基因型即可。

结论：

1、男色盲数＿＿＿＿女色盲数。（选＞，＝，＜之一填在＿＿＿＿上＝

2、＿＿＿＿号数与＿＿＿＿号为近亲结婚，其子女有＿＿＿＿%患色盲，所以近亲结婚不好。

学生作题的结果是：性别决定绝大部分学生都能做，伴性遗传大部分学生会，少数学生不能按时完成，这样做有几个好处：

（1）节约了课时，本课需三课时的内容，由于安排比较紧凑，充分调动了学生的积极性，结果一课时就完成了，如果再加上讲机率的计算和学生的再练习一课时，也只要两课时就行了。

（2）把各种不同组合（有关色盲的不同基因型的人结婚）安排在一个家族系谱内，便于统计男女色盲人数，得出男色盲患者多于女色盲患者的结论，也便于看出近亲结婚后其子女者人数增加，从而得出近亲结婚不好的结论。

（3）课堂上提高了学生的学习兴趣，充分调动了学生的学习积极性，使他们轻松愉快地开通思路，学会正确的学习方法。

本小节的另一个要解决的问题是教会学生如何区别判定哪些是常染色体遗传，哪些是性染色体遗传？这个问题最简单的做法是告诉学生：凡题中已明确指出是伴性遗传的和课本中已提到的几种伴性遗传病如色盲，血友病等几种病例是伴性遗传，其余的均为常染色体的遗传，这样学生较有把握地判定一般题的病例是性染色体遗传病还是常染色体遗传病了，还可通过有关遗传病系家族谱的研究，要求学生对“双亲正常但有患病的女儿”的家庭有敏感，指出必是常染色体隐性而伴X隐性遗传的家系中患者往往男多于女，多有“男性通过他的女儿传给他的外孙”的关系，使学生提高解题的信心。

生物的遗传这节课在教学中值得研究的问题是很多的，笔者多年来在课后记下这些笔记，算是一些教学心得，请同行指正。

作者简介

陈永春，女，1968年生。1990年毕业于华南师范大学生物系。

关键词：遗传、DNA、基因、遗传基本规律

摘要：本文对高中生物中《生物的遗传》一节的教法、难点、重点这一流程，作出小结，提出解题的关键，及时进行思想教育、素质教育的渗透，提倡学生主动学习，提高学习效率。