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掌握解题规律,落实核心素养

2018-03-12黄增财

学校教育研究 2018年24期
关键词:性状染色体杂交

黄增财

【摘 要】生物核心素养与课程标准是一脉相承完全吻合的,高中生物有很多经典实验,科学家们选择恰当的实验材料和科学方法,获得许多重大成果。孟德尔发现基因分离和自由组合定律,摩尔根证明了基因在染色体上。新课程背景下的高中生物,提倡像科学家一样探究,像科学家一样巧妙设计实验。选择杂交亲本,判断基因的具体位置,是近年来遗传实验题常见类型,这类试题虽然难度较大,但是做到了回到教学自然常态,回应教育本源价值,回归现实生产生活,这是对生物核心素养的最好落实。

【关键词】核心素养 基因 染色体 杂交 性状

十八大和十八届三中全会后,我国全面进入改革的深水区,基于社会进步和新时代需要,2014年教育部提出了中国学生发展核心素养,并研究各学段学生发展核心素养体系。核心素养的培养受到教育界的普遍重视,可目前对核心素养还没有确切统一的定义。但是,从各地各学科对学生核心素养的定义和研究来看:核心素养是让学生借助教育所形成的解决问题能力,核心素养不是各学科知识进行简单的叠加,而是三维目标的综合且更完整的体现。

1.一、核心素养与生产生活联系

高中生物作为一门基础的自然学科,与人们的生产生活密切相关,在种植业和养殖业当中,更是离不开相应的生物知识。例如鸡有芦花鸡和非芦花鸡两种羽毛类型,在某些农场可以应用于雏鸡的性别鉴定,从而便于农场主对输出的产品进行选择。这个生产背景就是高中生物必修二《基因在染色体上》和《伴性遗传》的难点:染色体组成和选用杂交组合判断基因的位置(常染色体、性染色体上和细胞质遗传)。该部分内容一直是遗传实验的一个热点,该内容常引起广大高考命题者的注意,甚至受到青睐。该类试题,要求结合实验设计,深入理解染色体的种类和形态,并对基因分离定律的巩固和进一步升华。笔者根据在教学中的体会,总结了通过相应实验判断基因的具体位置,即通过亲本杂交来判断基因在染色体的具体位置等方法。具体方法和要求如下:

2二、判断基因在染色体位置的一般方法

2.11.认识染色体

动物等雌雄异体生物染色体组成可分为常染色体和性染色体。对于常染色体,同源染色体是形态、大小完全相同的。对于性染色体,可分为常见的XY型和ZW型两种,XX个体为雌性,XY为雄性。雄性果蝇中,如图1所示,两条染色体形状大小不同,为同源异型染色体XY。可以分为以下区段,除了同源区段和非同源区段1和2。而鸟类的性染色体组成为ZW型,如图2所示,形状相同的性染色体ZZ却为雄性,形状不同的ZW为雌性,也有相应的同源区段和非同源区段。

2.2确定研究对象基因型

这里的性染色体用XX和XY表示,若基因在常染色体上,基因型可分别用AA 、Aa和aa表示。若基因在XY的异源区段,基因型可分别用XAXA 、XAXa、XaXa和XAY 、XaY表示,若基因在XY的同源区段,基因型可分别用XAXA 、XAXa、XaXa和XAYA 、XaYA等基因型表示。

2.33.实验步骤

亲本选择选用纯合隐性雌性作为母本,显性雄性做父本,进行杂交,观察和统计F1情况,若F1中雌性全为显性,雄性全为隐性,即性状与性别无关,则该基因位于X的非同源区段上,即只位于X染色体上

若F1雌雄个体全为显性,即形状与性别无关,该基因可能在常染色体上,也可能位于XY的同源区段上。很多学生常常误解为,基因在同源区段与常染色体的遗传没有差别,不能有效区分。让F1雌雄个体自由交配,观察F2的情况,若F2中雌雄均有显有隐,则基因在常染色体上。若F1雌雄个体自由交配,后代中雌性有显有隐,雄性全为显性,则基因在XY同源区段上.以上三种情况分别如下表所示:

2.4 4.ZW型生物的基因位置的判断

由以上可见,“隐雌显雄”的杂交组合能很好的确定相应基因在何种类型染色体(常染色体、X染色体)具体位置上(同源、非同源区段上)具有重要作用。若杂交动物是鸟类等性染色体为ZW型生物,由于ZZ个体是雄性,ZW个体为雌性,则相应性状的杂交亲本应改为“隐雄显雌”。总之,同型性染色体的个体选择隐性形状个体,异型性染色体个体选择显性性状个体,可以统称为“隐同显异”。

回到前面所说的如何鉴定雏鸡的性别,首先分别选择芦花鸡和非芦花鸡两个种群,分隔并进行种群内的自由交配,结果发现芦花鸡亲本产生了非芦花鸡,由此可以确定芦花鸡为显性,非芦花鸡为隐性。再选择非芦花雄鸡(ZbZb)和芦花雌鸡(ZBWb)作为亲本,则子代的芦花性状全为雄鸡(ZB Zb),非芦花形状全为雌鸡(ZbWb)。

3三、掌握规律,学以致用,落实核心素养

在遗传学实验中设计中,恰当使用“隐同显异”的杂交组合,往往将取得事半功倍的效果。将能较好解决学生对遗传实验类题目的束手无策,能归纳学生混乱的思路,规范文字表述,避免导致大量丢分。所以很有必要通过使用诸如“隐同显异”杂交组合,让学生们自己设计实验方案,学生为主体,教师只是起到一定的引导作用,松紧有度,以最小的干预做到最有效的生成,这就是回归教学自然状态。紧扣三维目标,把着力点放在关注学生的知识迁移能力,发展学生的科学探究技能,帮助他们用生物学的观点和理论依据去解释、探索生命世界中遇到的各种科学问题,这就是做到了回应教育本真价值。让学习内容延伸到生产生活实际中,从根本上改变了学生的学习方式,最大限度调动学生主观能动性,做到学以致用,这就是回归学生現实生活。回到教学自然常态,回应教育本源价值,回归现实生产生活,这是对生物核心素养的最好落实。

参考文献

[1]吕国裕,张命康.生物学教学[J].上海:华东师范大学,2013(10);25-27

[2]吕爱新.中学生物教学[J].西安:陕西师范大学,2012(6);33-36

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