曹燕波

1 对“基因重组”内容的解读

“基因重组”是人教版《必修2·遗传与进化》第5章“基因突变及其他变异”第1节“基因突变和基因重组”中一段内容，教材对于“基因突变”花了大篇幅来介绍。而“基因重组”在课本中介绍的并不多，但在《江苏省学业水平测试考试说明》中“基因重组及其意义”与“基因突变的特征原因”却是同等重要的。所以教师一定要对这个概念进行深入的解释，以便于学生理解。

这段内容与前面“减数分裂和受精作用”有一定的联系，并且又为下一节课“人类遗传病”打下了基础。学习本段内容有助于学生从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因;有助于进一步加深对本模块第6章和第7章内容的认识和理解。

对于“基因重组”，教材中给出了这样的定义：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。对于教材中给出的“基因重组”的类型包括：① 在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合。这样由雌雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异。② 基因重组发生在减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。

这段话对很多学生是有困惑的，困惑主要有：

困惑一：对于前面提到基因重组的第一种类型：生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合。这样，由雌雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异。那么，基因重组到底是指形成了多种基因型不同的雌雄配子？还是指产生多种受精卵？如何理解配子多样性与子代多样性之间的关系？

困惑二：如果基因重组只是教材中提到的这两种类型的话，那么如何解释肺炎双球菌转化实验中S型菌的DNA使R型菌转化时是发生的基因重组呢？（细菌是原核生物，并不存在染色体）所以基因重组应该不会是只有上面提到的两种类型，上面提到的类型应该只适用于进行有性生殖的真核生物。而对于原核生物的基因重组通常只是部分基因组的转移和重组，并且通过转化、接合和转导等形式进行。

2 教学策略

对于这段内容的处理，一般的教学过程都是教师引导学生回顾孟德尔自由组合定律，提出一系列问题串后，以“顾名思义”的方式进行理解学习，总结出基因重组的定义。这种处理方式会使得学生一知半解。

笔者采取的方式是“师生对话——产生矛盾冲突一——引导、分析——师生共同解答——通过绘图，回顾旧知识——再次产生矛盾冲突——引导、验证——师生共同总结提高”。

为引导学生更深入的理解基因重组，笔者进行了如下的教学尝试。

3 教学片段

教师和学生一起回忆孟德尔自由组合定律。

师：大家思考一下，基因重组是指基因的重新组合，哪些基因可以自由组合？

生：非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。

师：这些基因自由组合的时期是什么时候？

生：减数第一次分裂的后期。

师：基因重新组合后有什么作用呢？例如基因型是AaBb的雄性个体（基因独立遗传），减数分裂完成（基因自由组合）后产生了什么？

生：产生了AB、ab、Ab、aB4种配子。

师：很好。那么如果这是一个AaBbCc的雄性个体（基因独立遗传），减数分裂完成（基因自由组合）后产生了几种配子？

生：产生了ABC、abc、Abc、aBC、ABc、abC、AbC、aBc8种配子。

师：很好。所以基因重新组合后有什么用呢？

生：可以产生多种多样的配子啊！

师：那么除了这样非同源染色体上的非等位基因自由组合可以产生多种配子以外，还有没有别的方法可以增加配子的种类？

学生可能一下想不起来，这时教师可以引导：

师：在减数第一次分裂四分体时期可能会出现的交叉互换，大家可以自己画图表示，是不是也可以增加配子的种类？

学生自己动手画图（学生分组讨论，教师巡视、观察问题解决的进度）。

师生一起总结基因重组的定义以及基因重组的两种常见类型（都发生在减数第一次分裂）。

师：前面说到3对等位基因AaBbCc重组至少可以产生8种配子，那么如果人的体细胞中有23对基因（独立遗传），请根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种基因组成不同的精子，一位母亲可能产生多种基因组成不同的卵细胞？

学生很容易推出会得到223种精子或卵细胞！

师：即使不考虑基因突变和基因重组的交叉互换如果你父母要再生一个孩子，所有基因与你完全相同的可能性有多少？

生：父亲产生相同精子可能性是1/223，母亲产生卵细胞也是1/223，所以再一个“我”可能性是1/246。

师：可见这样的概率太小了，我们大家每一个人都是世界上独一无二的！你是唯一的！

师：请大家判断一下：孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，黄色圆粒和绿色皱粒杂交通过基因重组使子二代出现了4种表现型，这种说法准确吗？

生：好像是对的啊！

师：（提示学生）通过基因重组是直接产生了多种多样的配子，还是直接产生了多种多样的子代？

生：是配子。

师：所以刚才问的黄色圆粒和绿色皱粒杂交通过基因重组使子二代出现了4种表现型，这种说准确吗？

生：不对！

师：那么子二代是通过什么过程产生4种表现型的？

学生一下子答不上来了。

师：（引导）请大家把书翻到25页，看看受精作用中是如何阐述的吧：基因重组产生了多种多样的配子，再加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。

生：恍然大悟。原来是基因重组和受精作用使得子二代出现了4种表现型啊！

师：这些后代中总会有一些是含有能适应某种变化的、生存所必需的基因组合。所以，基因重组是生物变异的丰富来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物进化具有重要意义。

学生对于基因重组的理解有了质的飞跃！

师：大家对于基因重组应该有了大概的了解，那么有没有同学能解释一下，前面学到的肺炎双球菌转化实验中S型菌的DNA使R型菌转化成S型菌的变异为什么也是基因重组呢？

生：肺炎双球菌没有进行有性生殖，也不进行减数分裂，想不通。

师：可遗传变异的来源有三咱：基因突变;基因重组;染色体变异。肺炎双球菌无染色体，所以不可能发生染色体变异，S型菌的DNA使R型菌发生转化，不是R型菌的基因上某个碱基对改变的问题，所以也不会是基因突变，那么只可能是基因重组！所以基因重组不只是教材上提到的两种情况，应该还会有其他情况。那就是原核生物的基因重组，它通常只是部分基因组的转移和重组，并且通过转化，接合和转导等形式进行。大家做个了解即可。

4 教学反思

首先教师备课一定要充分。在这个教学片段中，笔者没有完全按照课本上的教学内容来进行教学，而是对其进行了合理的再加工。只有教师对相关知识了然于胸，把教材、学生钻研透彻，才能应对课堂上出现的各类问题。以上教学过程的设计以学生的思维过程为线索，在教师的引导下，有利于引起学生在解决问题过程中产生矛盾冲突，便于突破教学重点和难点。在这节课中，学生在已有的知识经验基础上，以为自己很理解定义后回答问题受挫，再推翻，再重新认识定义。当解决这些矛盾后，学生对正确的结论会有更深刻的认识，在自己的脑海中也会留下深刻的印象。同时通过引导学生主动发现，探索问题，得出结论可以逐步提高学生分析现象、推理验证和解决问题的综合思维能力。

其次教师引导学生适当回顾前面学习的知识，温故而知新。只有前后贯通，学生才能更好理解和接受相关知识，达到教学的目的。