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巧用举例与图表两步式讲解生物的遗传与变异

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【摘 要】遗传与变异对学生来讲,是初中生物学习阶段较难的一个知识点,不仅需要概括性的理解能力,而且对学生的逻辑思维也有硬性要求。在八年级下册的教学安排中,会全面具体地安排这部分知识的讲解,教师在进行这部分教学内容的时候,建议进行分段式教学,将变异的将这个略有难度的单元分解成几个部分、多用图表、多举例,浅显易懂地讲解给学生。

【关键词】两段式;实物;图表;遗传;染色体;举例

对于初中学生来讲,这是初中生物课程中难度较高的一个单元。笼统地讲,自然界的生物在一代一代的繁衍过程中,会根据外界环境的变化,从生物的内外结构上出现适应性变异,让生物本体在变化的环境中更好地生存。这种遗传并且变异的现象本质上取决于基因序列在传递过程中发生的规律变化,基因在亲代和子代之间的传递脱离不了生物的生殖,同时生物在生殖的过程中完成基因的遗传。因此,这部分知识总体可以分为三大部分进行讲解:生物的生殖、生物的遗传、生物的变异。很显然,这三个部分的学习是一个完整的、不可间断的过程。生物要完成DNA的传递、必然要经过生殖这个过程,然而在遗传和变异的过程中,脱离不了基因序列的重组。配子含有半数的染色体,染色体上承载着基因片段,这些片段决定了生物本体的性状。例如人有23对染色体,上面有23对DNA分子无数段基因信息,这些染色体呈半数地存在于人的精细胞和卵细胞(统称配子),人的配子结合组成了受精卵(合子),这是生命的开始,也意味着人体的23对染色体在这里再次完整了,人的46对DNA分子也完成了一个完整的传递。根据这个过程来看,首先,教师要做好生物生殖这个过程的讲解。1.巧用实物比喻 细化减数分裂 讲解基因遗传这里讲的生殖并不是前一节课概括性的生物生殖,而是要具体细化到生物的生殖细胞的结合以及合子产生,或者严格来讲叫做受精过程。学生特别要全程关注染色体在这个过程中的来龙去脉,因为有性生殖的生物产生的生殖细胞均为单倍体细胞,只有一半的染色体,生殖细胞的结合才促使染色体的完整,保证了下一代拥有完整数量的染色体。教师在讲解这个概念的时候不要先入为主,学生学习的重点应当放在思考生物产生的生殖细胞有什么特点上面。特别是生殖细胞的染色体有什么特点。对于本章来讲,生殖细胞是如何产生的并不重要,在教学大纲内也没有要求体现,对于生殖细胞的具体结构同样也没有硬性要求,因此可以抽象地表示一下生殖细胞的结构,只要重点突出生殖细胞内的半数染色体就可以。教师借助道具讲解这一知识点最好,例如可以借助一个橘子演示,将两个不同的橘子表示成来自两个相同物种不同体的生物的生殖细胞,两个橘子对半切开,表示原始生殖细胞分裂形成配子,其实严格地来讲这个过程叫做有丝分裂,但是鉴于这属于超纲内容,教师可以在此稍加拓展,不做硬性要求。这时,原来一个完整的橘子平均分裂成了两半,里面原来有的染色体也被对半分成了数量相等的两份。半个橘子表示的配子随机组合,两个半橘子重新组合成了一个完整的橘子也就是合子,这时两个合子里的半数染色体也重新组合,变成了数目完整的染色体。这个过程叫做受精,结合成的新细胞叫做受精卵,生物的受精过程到此结束。严格地讲,这是错误的,细胞的减数分裂要经过同源染色体的部分交换和复制,但是这部分内容属于高中生物,因此在此简化是允许的。学生要重点关注配子中的染色体是半数的,在结合成合子之后,染色体的数目才变得完整。教师要在黑板上、或者使用PPT做出如下的树状图,易于学生理解。

2. 利用图表举例 了解染色体构造 明晰基因控制性状 学生在掌握了生物染色体变化的完整过程之后,就要细化讲解染色体的结构,这是重点。如下图所示,染色体由蛋白质和DNA分子组成,DNA分子又叫做脱氧核糖核酸,作为遗传物质区别于RNA。而DNA的遗传特性来自于它的组成部分:无数的基因片段。由于初中生物不涉及到核苷酸这一知识点,因此将核苷酸序列用基因的概念取代之。但是最基本的要求是:学生要理解生殖细胞中含有半数的染色体,染色体是由DNA分子和蛋白质组成的。DNA分子上有基因,是基因决定了生物的外在性状。基因通过生物的生殖过程完成了重组,形成新的生命的染色体。

基因控制生物性状,本质来讲是由于核苷酸序列指导着生命合成蛋白质,从外来讲基因控制着生物的外表及性质,例如黑猫和黑猫生出的纯黑、纯白两种小猫,这两种猫的毛色取决于它们的基因,是基因控制着生物一切的性质和体态形状。然而,小猫的基因是从老猫那里得到的,亲代通过生殖使得后代得到亲代的DNA遗传物质,同时,通过了基因的传递使得子代得到亲代的特征,这个过程叫做遗传。那么,基因是如何控制生物的性状的呢?通过基因的显隐性。这个概念的讲解要借助孟德尔遗传实验,这个实验的过程不仅要让学生彻底了解,而且实验结果是最为重要的三个知识点—;—;1,基因的相对形状有两种,显性和隐性,基因的显性性状表现而隐性性状不表现,用字母表示分别为D和d。 2,根据字母表示法,显性基因只要出现就会表现出相应的性状,即DD和Dd,但是隐性基因要想表现必须不能出现显性基因,即dd。3,在Dd的情况中,隐性基因不受影响,会继续传递下去。原教材中的原文较为概括,教师一定要用以上的方法详细阐释这其中的原理。同时学生就会明白,生物为什么会出现变异:就是因为基因的不同排列导致了子代能够表现出不同于亲代的特性,这种庖丁解牛式的分析能够从理论上解决学生的疑惑,让学生有一个理性的认识而不是大体的感觉。光有理论是难以理解的,要通过举例:就拿黑猫的例子来讲,如果黑毛是显性基因,那么白毛作为隐性基因,请学生写出小猫中黑猫和白猫的基因序列来,得出的结论有三种DD,Dd,dd。其中前两种代表黑猫第三种是白猫,这时候学生可能有疑惑,那么为什么有时候我们会看到有小花猫呢?这是由于不完全显性基因造成的,由于这属于超纲内容,就不做讲解了,请有兴趣的学生进行课外探究。

假设D表示显性性状黑毛,d表示隐性性状,上图是其中的一种情况,请学生自行写出另外的两种情况。通过上述的详细讲解,学生对生命的遗传和变异就有了一个系统而完整的认识,教师可以在上面的基础上,对人的性别遗传进行进一步的探究,在学生对遗传变异原理有了生动的理解之后,相信对这一部分的学习会易如反掌。