1、論文發(fā)表專家一m國學(xué)朮發(fā)叢廚ga HYPERLINK http:/www.qikanwang.ne www.qikanwang.ne:孟德爾遺傳實驗的教學(xué)難點分析新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)遺傳的基本規(guī)律時，許多教師選擇的教學(xué)方法是讓學(xué)生從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始，循著科學(xué)家的足跡，探索遺傳的奧秘。1865年，孟德爾在布隆自然研究協(xié)會上報告了他的實驗研究結(jié)果，第二年發(fā)表了植物雜交實驗一文。1868年，孟德爾被選為修道院院長。1884年，孟德爾去世，他的后繼者燒毀了他的私人文件。今天，我們幾乎沒有關(guān)于孟德爾的原始資料或靈感來源的直接信息。在教學(xué)的過程中，存在幾個難點需要突破：為什么性

2、狀分離比是3：1?為什么提出遺傳因子的假說?遺傳因子為什么成對存在?測交實驗是如何設(shè)計的?如果教師不能突破這幾個難點，教學(xué)將回歸到傳統(tǒng)的講授法，學(xué)生無法體驗和感悟科學(xué)的思想和方法。性狀分離比是3：1的原因18世紀(jì)以來，許多學(xué)者開展了大量的植物雜交的實驗，但這些遺傳學(xué)研究的先驅(qū)過于注重對實驗結(jié)果的描述，而很少對實驗結(jié)果進行數(shù)學(xué)分析，更沒有把性狀分離看成是最關(guān)鍵的變化。德國植物學(xué)家格特納先后分析了近一萬個雜交實驗，在玉米雜交實驗中，他觀察到黃色子粒與其他顏色子粒的分離比例為3.18：1，然而他無法對此進行解釋。與前人不同的是，孟德爾分類處理了f2中被他們認為是無規(guī)律的變異，統(tǒng)計分析f2中數(shù)以萬計的

3、種子和植株，發(fā)現(xiàn)f2中的顯性論文發(fā)表專家一m國學(xué)朮發(fā)叢廚ga HYPERLINK http:/www.qikanwang.ne www.qikanwang.ne:與隱性個體數(shù)之比總是接近3：1，孟德爾敏銳地覺察到雜種后代表現(xiàn)出的這種3：1的性狀分離比，必然反映著某種遺傳的規(guī)律性，從而建構(gòu)了3：1的數(shù)學(xué)模型。這一數(shù)學(xué)模型可以排除環(huán)境因素、子代數(shù)量多少等無關(guān)變量的干擾，尋找出雜交實驗過程中相關(guān)變量之間的本質(zhì)關(guān)系，使遺傳學(xué)的研究從定性描述向定量分析的方向轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中，教師先呈現(xiàn)孟德爾的豌豆雜交實驗結(jié)果，請學(xué)生比較f2中顯性與隱性個體的數(shù)量，然后計算顯性與隱性個體的數(shù)量比，分析這七個數(shù)據(jù)的大小，

4、并探究其與f2的數(shù)量之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)f2的數(shù)量越多，顯性與隱性個體的比越接近3：1,從而得出f2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比不是偶然的。這是一個體驗的過程，由學(xué)生通過計算發(fā)現(xiàn)3：1的遺傳規(guī)律，而不是簡單的告知，為進一步探究作好鋪墊。提出遺傳因子假說的原因孟德爾所處的時代，許多學(xué)者認為生物的遺傳是融合遺傳。達爾文提出“泛生子”假說，認為身體里的每個細胞都含有胚芽，親代的相對性狀在雜種后代中融合，成為新的性狀而出現(xiàn)，是類似液體的胚芽融合的結(jié)果，且以這種方式傳遞的后代中遺傳性狀不分離。孟德爾通過豌豆雜交實驗，發(fā)現(xiàn)無論是哪一對相對性狀，fl只表現(xiàn)出顯性性狀，f2中顯性與隱性的比為3：1,從而否定了融合遺傳

5、，并感悟到“遺傳中有某些特征可看作是不可分割和顯然不變的論文發(fā)表專家一m國學(xué)朮發(fā)叢廚ga HYPERLINK http:/www.qikanwang.ne www.qikanwang.ne:單元”，提出遺傳因子的概念，并認為遺傳因子互不融合，互不干擾，獨立分離，自由組合，具有顆粒性，因此稱為顆粒遺傳。1909年丹麥遺傳學(xué)家約翰遜將孟德爾提出的遺傳因子命名為“基因”。如何提出遺傳因子來解釋3：1的性狀分離比這一現(xiàn)象，許多課堂缺少理想的過渡環(huán)節(jié)，而是教師直接告知孟德爾的假說。教師可以進行一個演示實驗，將一杯紅墨水和一杯藍墨水混合，混合液是另一種顏色，卻再也無法分離出紅墨水和藍墨水。這個演示實驗其實

6、是建構(gòu)了一種融合遺傳的模型，當(dāng)融合遺傳的假說不成立時，需要建立一個新假說或者模型來解釋性狀分離現(xiàn)象，從而激發(fā)學(xué)生探究的欲望，通過學(xué)生大膽的想像，分組討論，遺傳因子的思想模型逐漸在學(xué)生頭腦中形成，并學(xué)會用大小寫的英文字母來表示決定顯性和隱性性狀的遺傳因子，實現(xiàn)對原型的簡化和理想化。遺傳因子成對存在的原因當(dāng)年，孟德爾提出遺傳因子的假說時，生物學(xué)界還沒有認識到配子形成和受精作用過程中染色體有規(guī)律性的變化，孟德爾根據(jù)實驗現(xiàn)象提出遺傳因子在體細胞中成對存在，在配子中單個出現(xiàn)，這一創(chuàng)造性的假說是超越時代的非凡設(shè)想。人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修2中，教學(xué)內(nèi)容的編排順序基本上按照科學(xué)發(fā)展的歷史進程來設(shè)

7、計的，體現(xiàn)從個體水平、細胞水平到分子水平的遺傳學(xué)知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。當(dāng)學(xué)生缺少減數(shù)分裂知識作為基礎(chǔ)時，推理出遺傳因子成對存在是教學(xué)的論文發(fā)表專家一難點。突破這個難點教師需要借助于遺傳圖解（圖1、圖2），遺傳圖解將復(fù)雜的遺傳過程簡單化，既可用來反映和解釋遺傳的過程和結(jié)果，又可用來進行相應(yīng)的判斷和推理。教師先在黑板上繪出圖1所示的遺傳圖解，請學(xué)生分析每種表現(xiàn)型的個體所含有的遺傳因子，寫在相應(yīng)的括號中，其中fl從雙親獲得d和d兩種遺傳因子。接著引導(dǎo)學(xué)生進行推理，雙親不可能將所有的遺傳因子傳給子代，否則子代細胞中遺傳因子將越來越多；f1產(chǎn)生生殖細胞時，d和d這兩種遺傳因子只有彼此分離，分別進入不同的配

8、子中，后代才能出現(xiàn)矮莖性狀；如果f1產(chǎn)生雌雄配子中，含有d與d遺傳因子的概率相等，雌雄配子隨機結(jié)合，則后代高莖與矮莖的比為3：1，如圖2所示；當(dāng)f1細胞中只有d和d兩個遺傳因子時，雌雄配子中含有d與d遺傳因子的概率才能相等。以上是通過遺傳圖解進行推理，猜想細胞中遺傳因子成對存在，教師還可以進行性狀分離比的模擬實驗，進一步認識和理解遺傳因子的分離與配子的隨機結(jié)合與性狀之間的關(guān)系，體驗孟德爾的假說。測交實驗設(shè)計的過程孟德爾通過提出假說，對性狀分離現(xiàn)象的解釋在邏輯上是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，他根?jù)假說進行演繹推理，巧妙地設(shè)計了測交實驗（即將f1論文發(fā)表專家一m國學(xué)朮發(fā)叢廚ga HYPERLINK http:/w

9、ww.qikanwang.ne www.qikanwang.ne:與隱性純合子雜交），再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。孟德爾的測交實驗結(jié)果完全符合他的理論假設(shè)，證明了他的假說是正確的。在教學(xué)過程中，如何讓學(xué)生去設(shè)計測交實驗?想突破這個難點其實很簡單，首先教師需要告訴學(xué)生：一種正確的假說或者模型，不僅能夠解釋已有的實驗結(jié)果，而且還能預(yù)測其他的實驗結(jié)果，請學(xué)生自己去設(shè)計一種實驗方案，并運用遺傳圖解，預(yù)測實驗結(jié)果。這個任務(wù)對所有的學(xué)生都是一次挑戰(zhàn)，他們會逐步梳理出孟德爾已經(jīng)做過的實驗，有純合的高莖豌豆自交、純合的矮莖豌豆自交、純合的高莖與矮莖豌豆雜交、雜合的高莖豌豆自交，還沒有進行的實驗是純合的高莖與雜合的高莖豌豆雜交、雜合的高莖與純合的矮莖豌豆雜交。如果用純合的高莖與雜合的高莖豌豆雜交，理論上后代全是高莖豌豆；如果雜合的高莖與純合的矮莖豌豆雜交，理論上后代高莖和矮莖豌豆的比是1：1,反過來說明fl產(chǎn)生的生殖細胞之類型及其比例，令人信服地證明遺傳因子分離假設(shè)的正確性。測