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分子遺傳學(xué)基因的概念范文1
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革 學(xué)習(xí)興趣 遺傳學(xué)
由于我國(guó)當(dāng)前的教育體制,學(xué)生在升學(xué)考試制度的指揮棒下,考什么學(xué)什么,主、副科的劃分也是以是否高考做界線(xiàn)。在這種情況下,中學(xué)生物教學(xué)陷入困境。相比之下,初中生物課境況好些,大量的實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的興趣。而高中生物理論性較強(qiáng),概念較抽象。學(xué)生很難做到在繁重的學(xué)習(xí)壓力中抽出時(shí)間去考慮生物學(xué)的問(wèn)題。因此我認(rèn)為高中生物教學(xué)亟待改革。
一、教材體系的編排
現(xiàn)行高中生物必修教材中,第五章講授《遺傳和變異》。首先講述現(xiàn)代分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),即基因的本質(zhì)、復(fù)制和表達(dá),然后介紹孟德?tīng)柕慕?jīng)典遺傳學(xué)工作,即分離規(guī)律和自由組合規(guī)律,用現(xiàn)代遺傳學(xué)理論分析這兩個(gè)遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。有人對(duì)這種編排體系提出了不同看法,認(rèn)為應(yīng)該參照高等學(xué)校教材《遺傳學(xué)》的編寫(xiě)順序,遵循遺傳學(xué)的發(fā)展史,先介紹孟德?tīng)柕慕?jīng)典遺傳學(xué),再講述現(xiàn)代分子遺傳學(xué),這樣才更符合人們的認(rèn)知規(guī)律,有助于學(xué)生了解科學(xué)家研究問(wèn)題的思路和方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生探索性思維的能力。中學(xué)生物教學(xué)在培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置等許多方面與大學(xué)教學(xué)不同。大學(xué)教育培養(yǎng)的是高層次的專(zhuān)業(yè)人才。在大學(xué)里,《遺傳學(xué)》專(zhuān)業(yè)課常常開(kāi)設(shè)一年的時(shí)間,講授的內(nèi)容非常深。而高中生物必修課是為高中生將來(lái)就業(yè)或繼續(xù)深造打基礎(chǔ)的,講述的是最基本的生物學(xué)知識(shí)。遺傳學(xué)的內(nèi)容作為高中生物課的一個(gè)組成部分,所占課時(shí)數(shù)非常有限,一般只講授十幾個(gè)課時(shí)。
因此,在考慮教材體系的編排時(shí),要認(rèn)真研究教學(xué)大綱的要求和高中學(xué)生的年齡特點(diǎn),按最有利于學(xué)生有效地獲取知識(shí)的方式進(jìn)行教材體系的編排。如果教材先講述孟德?tīng)柕墓ぷ鳎妹系聽(tīng)柤僭O(shè)的“遺傳因子”來(lái)解釋遺傳規(guī)律,那么在講述了基因的本質(zhì)之后,還得用現(xiàn)代遺傳學(xué)的“基因”概念從分子水平再次進(jìn)行解釋?zhuān)拍芙o學(xué)生一個(gè)完整的、迄今為止人們所獲得的對(duì)遺傳規(guī)律實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)。但是第二次的解釋由于受課時(shí)和學(xué)生的接受能力等因素的制約,難以在問(wèn)題的實(shí)質(zhì)上比第一次解釋得更深刻,從而不可避免地導(dǎo)致了知識(shí)的簡(jiǎn)單重復(fù)。現(xiàn)行教材在揭示遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)時(shí),因?yàn)橐呀?jīng)有了現(xiàn)代分子遺傳學(xué)的知識(shí)做基礎(chǔ),所以給學(xué)生介紹的是這一領(lǐng)域的許多科學(xué)家多年來(lái)研究成果的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),為學(xué)生高效地獲取前人智慧的精華創(chuàng)造了條件。由此可見(jiàn),新編高中生物必修教材中遺傳學(xué)部分的內(nèi)容編排還是應(yīng)該以現(xiàn)行高中生物必修教材的體系為基本框架,在新頒布的高中生物教學(xué)大綱的指導(dǎo)下做適當(dāng)?shù)母母锖驼{(diào)整,不宜做大的改動(dòng)。
二、教材內(nèi)容的選取
教材內(nèi)容的選取是否適當(dāng),是影響教材質(zhì)量的重要因素之一。一部高質(zhì)量的教材,其教學(xué)內(nèi)容必須符合黨和國(guó)家的方針政策,符合教學(xué)大綱規(guī)定的各項(xiàng)要求,適應(yīng)培養(yǎng)21世紀(jì)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的各類(lèi)人才的需要。因此,在確定高中生物必修教材的內(nèi)容時(shí),需要考慮下面幾個(gè)問(wèn)題。
1.教材內(nèi)容要進(jìn)一步加強(qiáng)思想教育,把科學(xué)性和思想性更好地統(tǒng)一起來(lái)。思想教育切忌空談泛論,而應(yīng)滲透在具體的教材內(nèi)容中,結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的講述,認(rèn)真地向?qū)W生進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)和愛(ài)國(guó)主義思想教育。例如,現(xiàn)行教材在講述DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)時(shí),介紹了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)有力地證明了DNA是遺傳物質(zhì),但美中不足的是,它在證明染色體的另一個(gè)重要組分蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)上,似乎顯得說(shuō)服力不夠。如果新編教材從論證是否兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明問(wèn)題,必將有助于學(xué)生辯證唯物主義世界觀的形成和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法的掌握。
2.從21世紀(jì)對(duì)高素質(zhì)人才的需要出發(fā),認(rèn)真選取傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的生物科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。生物課程是普通高中開(kāi)設(shè)的一門(mén)學(xué)科類(lèi)基礎(chǔ)課程,因此,新編高中生物必修教材在精選基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),應(yīng)該適當(dāng)充實(shí)一些有關(guān)生物科學(xué)新進(jìn)展的內(nèi)容。美國(guó)教材比較注意知識(shí)的更新,以遺傳學(xué)部分為例,《現(xiàn)代生物學(xué)》中介紹了“人類(lèi)遺傳學(xué)”、“基因表達(dá)的調(diào)控”、“人工育種”和“基因操作”。《生物學(xué)》和《生物學(xué)口研究生命的科學(xué)》中都介紹了“基因表達(dá)的調(diào)控”、“人類(lèi)遺傳病”和“遺傳工程”,這些內(nèi)容都是近些年來(lái)生物科學(xué)前沿領(lǐng)域取得的新成果。根據(jù)我國(guó)普通高中生物必修課設(shè)置的情況,新內(nèi)容不宜增加得太多,應(yīng)該精選一些與學(xué)生將來(lái)參加現(xiàn)代生產(chǎn)和進(jìn)入現(xiàn)代生活關(guān)系最密切的知識(shí)。例如,隨著生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越重視改善人口質(zhì)量,人口質(zhì)量的改善要從胚胎時(shí)期抓起,胚胎時(shí)期的遺傳病診斷和治療是貫徹我國(guó)的優(yōu)生政策、提高人口素質(zhì)的重要措施之一。因此,新編教材的遺傳學(xué)部分應(yīng)該像高中生物教學(xué)大綱的規(guī)定那樣,增加“人類(lèi)遺傳病和優(yōu)生”的內(nèi)容。
3.教材內(nèi)容必須做到理論聯(lián)系實(shí)際。生物學(xué)是一門(mén)與人類(lèi)的生產(chǎn)和生活關(guān)系非常密切的自然科學(xué),它從生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生和發(fā)展,又廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐。貫徹好理論聯(lián)系實(shí)際的原則,是編好中學(xué)生物課本的關(guān)鍵之一。教材內(nèi)容中知識(shí)與生產(chǎn)、社會(huì)的聯(lián)系不僅是對(duì)生物學(xué)科的要求,也是國(guó)際理科教學(xué)改革的新趨勢(shì)。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn),并且日益滲透到社會(huì)的各個(gè)方面。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要,一些發(fā)達(dá)國(guó)家的理科教育在改革中形成了科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)教育模式。各科教學(xué)都注重了基礎(chǔ)知識(shí)的傳授和能力的培養(yǎng),把學(xué)科的教學(xué)與科學(xué)、技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活中的應(yīng)用結(jié)合起來(lái),使學(xué)生不僅有各學(xué)科較深的基礎(chǔ)知識(shí),而且有廣博的 STS方面的知識(shí)和能力。
分子遺傳學(xué)基因的概念范文2
關(guān)鍵詞應(yīng)用型高校;遺傳學(xué);課程內(nèi)容;教學(xué)策略;評(píng)價(jià)體系
作者簡(jiǎn)介張紅利(1985—),女,山西壽陽(yáng)人,副教授,博士,從事分子生物學(xué)研究。
收稿日期2020-03-19;修回日期2020-04-09
遺傳學(xué)是高等院校生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)主干基礎(chǔ)課程,也是21世紀(jì)生命領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。遺傳學(xué)的研究范疇已大幅度拓寬,由最初的植物、動(dòng)物和微生物遺傳學(xué)延伸到醫(yī)藥學(xué)、免疫學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)等各個(gè)生命領(lǐng)域[1-2],迫切需要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、考核方式等多個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革,以培養(yǎng)具備扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、較強(qiáng)應(yīng)用能力的優(yōu)秀人才。
1遺傳學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1遺傳學(xué)教改現(xiàn)狀
遺傳學(xué)是生命科學(xué)的核心課程。近5年,本科階段的遺傳學(xué)課程教學(xué)已在課程內(nèi)容更新和知識(shí)傳授方式上進(jìn)行了一系列卓有成效的探索,主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:①《遺傳學(xué)》教材版本的豐富和多樣化,如《普通遺傳學(xué)》《現(xiàn)代遺傳學(xué)》《分子遺傳學(xué)》《動(dòng)物遺傳學(xué)》《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》《數(shù)量遺傳學(xué)》《群體遺傳學(xué)》等[2];②遺傳學(xué)精品課程的創(chuàng)設(shè),如浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、云南大學(xué)等各大名校相繼開(kāi)設(shè)了遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、動(dòng)物遺傳學(xué)等國(guó)家級(jí)精品課程;③遺傳學(xué)教學(xué)改革的初探,如遺傳學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程方面的建設(shè)與探索[3-5],在遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法上的教改探析[6-9],以及針對(duì)不同類(lèi)型高校進(jìn)行的遺傳學(xué)改革探索[1,10-12]。
1.2遺傳學(xué)教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題
由于各高校培養(yǎng)對(duì)象、任務(wù)與側(cè)重點(diǎn)、目標(biāo)各有差異。山西大同大學(xué)現(xiàn)為山西省首批應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)高校,結(jié)合學(xué)校發(fā)展定位,遺傳學(xué)課程教學(xué)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),目前主要存在幾個(gè)問(wèn)題:①教學(xué)內(nèi)容缺乏整合,且與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié);②教學(xué)理念和策略保守;③課程評(píng)價(jià)體系單一且不完善。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)教學(xué)體系讓學(xué)生感受不到挑戰(zhàn)性、實(shí)用性和前沿性。如何對(duì)課程進(jìn)行合理規(guī)劃,以及如何挖掘?qū)W生的探究潛力已成為教師面臨的首要問(wèn)題。因此,遺傳學(xué)課程教學(xué)改革迫在眉睫。
2優(yōu)化知識(shí)體系,體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色
2.1章節(jié)內(nèi)容的精選和整合
遺傳學(xué)在生物科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展迅速,內(nèi)容在深度和廣度上都發(fā)生了變化,必然要求高校教師在教材內(nèi)容的選取上做合適的調(diào)整,內(nèi)容要突顯基礎(chǔ)性、新穎性及適用性。第一,從章到節(jié)均需要精簡(jiǎn),如高中遺傳知識(shí)點(diǎn)(遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),孟德?tīng)栠z傳定律,伴性遺傳、物種形成與自然選擇學(xué)說(shuō)等);與細(xì)胞學(xué)和基因工程課程內(nèi)容重疊的章節(jié)(體細(xì)胞遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳的分子基礎(chǔ)、基因突變、基因表達(dá)調(diào)控、基因工程)。第二,遺傳學(xué)教材各部分內(nèi)容相互滲透、實(shí)際教學(xué)中需要將這些分散的內(nèi)容進(jìn)行整合,補(bǔ)充和聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)有清晰的框架和脈絡(luò)認(rèn)識(shí)。如孟德?tīng)柖伞⑦B鎖交換定律、伴性遺傳這些章節(jié)均屬于細(xì)胞核遺傳信息的傳遞規(guī)律。它們之間既有區(qū)分,但又密切聯(lián)系,在研究多個(gè)性狀的遺傳時(shí),決定這些性狀的基因既可能遵循孟德?tīng)栕杂山M合定律也可能遵循連鎖交換定律,而單個(gè)基因的遺傳只遵循孟德?tīng)柖伞A硗猓樾赃z傳性狀并非獨(dú)立與前二者,而是孟德?tīng)柖珊瓦B鎖交換定律在某些性狀傳遞過(guò)程中的特殊體現(xiàn)。在細(xì)胞核遺傳規(guī)律內(nèi)容基礎(chǔ)上,細(xì)胞質(zhì)遺傳和母性影響對(duì)性狀的遺傳方式做了進(jìn)一步補(bǔ)充和擴(kuò)展,將三者比較區(qū)別聯(lián)系,能更好地理解拓展性狀的遺傳方式,即決定性狀的遺傳信息因其所在位置不同,性狀的遺傳方式將呈現(xiàn)不同的規(guī)律,但又有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。單基因決定性狀的遺傳方式是遺傳學(xué)中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,現(xiàn)實(shí)中有許多性狀是由幾個(gè)甚至多個(gè)基因共同決定的,數(shù)量遺傳學(xué)對(duì)于理解這些性狀的遺傳尤為重要。
2.2遺傳學(xué)案例的引入
教學(xué)內(nèi)容中引入實(shí)踐性、趣味性較強(qiáng)的典型案例,能使學(xué)生通過(guò)懸念和聯(lián)想空間達(dá)到理性升華。第一,通過(guò)引入能夠激發(fā)學(xué)生關(guān)注遺傳學(xué)疾病案例,如常染色體遺傳病、性染色體遺傳病、染色體畸變以及基因突變相關(guān)的特殊性醫(yī)學(xué)病例,學(xué)生分組繪制疾病的家族系譜圖并分析其遺傳特點(diǎn),能使學(xué)生更充分地理解人類(lèi)的性狀遺傳需用系譜這種特殊的方式進(jìn)行研究,調(diào)查疾病和繪制系譜是遺傳疾病研究的前提基礎(chǔ),通過(guò)分析討論疾病在家族系譜中的遺傳特點(diǎn)激發(fā)學(xué)生的思維火花,更好地理解掌握人類(lèi)遺傳病的遺傳特點(diǎn)[13]。第二,通過(guò)引入與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的遺傳學(xué)案例,如以袁隆平為首的科技組進(jìn)行的“三系”配套法、兩系雜交稻關(guān)鍵技術(shù)研究以及雜交水稻超高產(chǎn)育種的實(shí)現(xiàn);荷蘭皇家溫血馬協(xié)會(huì)利用雜種優(yōu)勢(shì)培育的享譽(yù)世界的荷蘭溫血馬;標(biāo)記基因在高賴(lài)氨酸玉米選育時(shí)的應(yīng)用、不育基因或致死基因在防治害蟲(chóng)時(shí)的應(yīng)用。分子遺傳學(xué)和遺傳工程在農(nóng)業(yè)上也已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用前景,如通過(guò)轉(zhuǎn)基因可以提高作物產(chǎn)量、改善植物品質(zhì),通過(guò)導(dǎo)入抗病、抗蟲(chóng)基因增強(qiáng)作物的抗性。第三,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)案例。如大熊貓的分類(lèi)和起源在過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)間中一直存在爭(zhēng)議,有學(xué)者提出大熊貓是熊和浣熊共同祖先的后裔。也有學(xué)者提議大熊貓應(yīng)單列為熊貓科。通過(guò)染色體核型分析發(fā)現(xiàn)大熊貓染色體核型在數(shù)量排量上更類(lèi)似于小熊貓,與熊存在顯著差異;但是進(jìn)一步通過(guò)G帶染色,結(jié)果表明大熊貓部分染色體帶型和熊的帶型非常相似,意味著大熊貓可能起源于熊科,學(xué)生通過(guò)此案例能更好地理解領(lǐng)會(huì)染色體核型分析的原理和作用。
通過(guò)在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行合理的精簡(jiǎn)整合以及引入遺傳學(xué)案例更新優(yōu)化知識(shí)體系,以培養(yǎng)具有遺傳學(xué)系統(tǒng)知識(shí)框架的優(yōu)秀生物學(xué)應(yīng)用型人才。
3更新教學(xué)策略,挖掘?qū)W生的自主探究能力
3.1教師的教學(xué)策略需發(fā)生轉(zhuǎn)變
因章節(jié)內(nèi)容的差異,多數(shù)章節(jié)仍需要以傳統(tǒng)的講授方式進(jìn)行教學(xué),但是部分章節(jié)與社會(huì)發(fā)展緊密關(guān)聯(lián),傳統(tǒng)講授限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,教師的教學(xué)理念就需從傳授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助學(xué)生獲取知識(shí),挖掘?qū)W生探究潛力,因此相應(yīng)的教學(xué)策略就需要更新并融合應(yīng)用。如將基因定位和遺傳學(xué)作圖、質(zhì)核互作遺傳、細(xì)菌的遺傳重組作為試點(diǎn)章節(jié),采用社會(huì)情境—問(wèn)題導(dǎo)向—探究合作組合教學(xué)策略模式,應(yīng)用啟發(fā)式、探究式、開(kāi)放式、討論式、案例式等多種交互式對(duì)話(huà)的教學(xué)方法引發(fā)學(xué)生的自主思考,自主探究和自主發(fā)現(xiàn),激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),最大程度地啟發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,在掌握基本理論知識(shí)的同時(shí),全面提高學(xué)生分析和解決遺傳學(xué)問(wèn)題的能力及綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。
3.2課后任務(wù)需明確合理
課堂在多數(shù)情況下是重點(diǎn)核心知識(shí)講授的環(huán)節(jié),對(duì)于無(wú)法開(kāi)展多樣化課堂形式的教學(xué)內(nèi)容可通過(guò)課外多種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。通過(guò)引入帶有疑問(wèn)的案例,安排學(xué)生課后通過(guò)查閱資料解決案例中問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí),課堂中才能更好地將基礎(chǔ)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系。另外,選擇適量的難度適合的習(xí)題或考研題作為課后任務(wù),學(xué)生通過(guò)練習(xí)思考探究才能更好地鞏固掌握課堂所授知識(shí),且實(shí)踐性案例習(xí)題能更好地幫助激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生習(xí)題的解答需在完整性、邏輯性、程序性方面提出高要求,有利于反饋學(xué)生的過(guò)程式思維。另外還需建立線(xiàn)上互動(dòng)課堂,將習(xí)題反饋的疑問(wèn)以及學(xué)生習(xí)題過(guò)程中遇到的困惑做合理的引導(dǎo)和科學(xué)的解答。
3.3注重知識(shí)框架的構(gòu)建
章節(jié)教學(xué)結(jié)束后及時(shí)安排學(xué)生小組完成細(xì)節(jié)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)的脈絡(luò)圖解。同時(shí)也要注重章節(jié)與章節(jié)之間聯(lián)絡(luò)知識(shí)的銜接及中型框架的構(gòu)建,另外學(xué)期末要求學(xué)生結(jié)合遺傳學(xué)課程教學(xué)大綱重建知識(shí)點(diǎn)大框架和思維導(dǎo)圖,有利于學(xué)生形成完整的系統(tǒng)的遺傳學(xué)知識(shí)框架體系,并掌握概念圖知識(shí)框架構(gòu)建的方法,培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建整體知識(shí)脈絡(luò)的能力。
4評(píng)價(jià)體系多樣化深入化,提升學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力
分子遺傳學(xué)基因的概念范文3
高中生物《選修3?現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題》的內(nèi)容中,許多是目前發(fā)展非常快速的領(lǐng)域,既新穎又專(zhuān)業(yè),伴隨而來(lái)的是新概念層出不窮。而且,很多概念還在形成之中,不同的專(zhuān)家由于各自的理解角度的差異,難免會(huì)有歧義產(chǎn)生。在這樣的形勢(shì)下,選修3中的不少教學(xué)內(nèi)容的分寸很難把握好。因此,中學(xué)教師對(duì)一些專(zhuān)業(yè)概念的理解,可能就會(huì)形成一些分歧。例如對(duì)2015年高考新課標(biāo)理綜能力測(cè)試卷Ⅰ的40(1)題,由于各自的理解程度不一,就曾經(jīng)在廣大閱卷老師中,引發(fā)了激烈討論,雖然最終按照試題的參考答案進(jìn)行評(píng)卷,但不等于說(shuō)人人做到了真正理解,形成了科學(xué)認(rèn)識(shí)。帶著疑惑的教學(xué)必然有糊涂之處,以下就來(lái)分析這個(gè)問(wèn)題。
2 問(wèn)題的提出(困惑與不解)
40. [選修3:現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題]
HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病的病原體。回答下列問(wèn)題:
(1) 用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí),可先提取HIV中的 ,以其為模板,在 的作用下合成 ,獲取該目的蛋白的基因,構(gòu)建重組表達(dá)載體,隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。
(2) 略
(3) 略
參考答案:RNA 逆(反)轉(zhuǎn)錄酶 cDNA(或DNA)
卷過(guò)程中,閱卷老師尤其是來(lái)自中學(xué)的閱卷老師,對(duì)于該題所涉及的cDNA的相關(guān)問(wèn)題存有一連串的疑問(wèn):以RNA為模板合成的DNA,也就是互補(bǔ)DNA,簡(jiǎn)稱(chēng)cDNA,究竟是雙鏈分子,還是單鏈分子?在以RNA為模板合成cDNA過(guò)程中形成的RNA/DNA雜合鏈中RNA去了哪里?基因工程中,為什么要由RNA轉(zhuǎn)變?yōu)閏DNA?是為了實(shí)現(xiàn)DNA拼接?最終形成雙鏈cDNA是否需要DNA聚合酶的參與?(例如,有的考生寫(xiě)出逆(反)轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶)。眾多的疑惑與不解,紛至沓來(lái),讓人應(yīng)接不暇。
3 探索與思考
3.1 逆(反)轉(zhuǎn)錄病毒
逆(反)轉(zhuǎn)錄病毒是一種RNA病毒,其最鮮明的特征就是基因組由RNA組成。逆(反)轉(zhuǎn)錄病毒含有一個(gè)編碼逆轉(zhuǎn)錄酶的特殊基因,能夠幫助病毒將自身RNA轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA,潛伏到宿主DNA基因組。其感染整合過(guò)程可簡(jiǎn)述為:病毒吸附感染細(xì)胞,隨后向胞內(nèi)釋放出病毒RNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下,合成線(xiàn)性雙螺旋DNA分子,進(jìn)入細(xì)胞核,最后整合進(jìn)宿主DNA基因組(圖1)。HIV是人類(lèi)免疫缺陷病毒的英文縮寫(xiě),就是人們常說(shuō)的艾滋病(AIDS)病毒,它屬于逆(反)轉(zhuǎn)錄病毒,能誘發(fā)人類(lèi)獲得性免疫缺陷綜合征,給許多受感染的人帶去了生命危險(xiǎn)。
由高中生物教材可知,RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似,均由基本單位――核苷酸連接而成,各自的核苷酸含有4種堿基,兩者都可以?xún)?chǔ)存遺傳信息。兩者之間的主要區(qū)別是,組成DNA的五碳糖是脫氧核糖,而RNA則是核糖;RNA的堿基組成中沒(méi)有堿基T(胸腺嘧啶),而替換成堿基U(尿嘧啶);RNA一般是單鏈,DNA一般為雙鏈。以上是高中廣大師生認(rèn)可的內(nèi)容。另外,“與DNA相比,RNA化學(xué)活性高,具有與蛋白酶一樣的催化活性”,則是高中師生不熟悉或者不常用到的。根據(jù)“RNA世界”假說(shuō),由于RNA兼具遺傳物質(zhì)與催化物兩種功能,所以最早的生命生化系統(tǒng)主要由RNA組成。在進(jìn)化過(guò)程中,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的多樣性使得其催化能力遠(yuǎn)高于RNA,逐步取代了RNA,承擔(dān)生化反應(yīng)的催化主角;DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使得其儲(chǔ)存生物信息能力非常強(qiáng),逐步取代RNA,成為生命系統(tǒng)中的遺傳物質(zhì)主角。但是,RNA基因組在一些低級(jí)生命體中依然存在,如逆轉(zhuǎn)錄病毒。
3.2 RNA轉(zhuǎn)化為cDNA具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義
RNA分子結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性決定了其在環(huán)境中時(shí),極易被環(huán)境中無(wú)處不在的微生物等釋放的RNA酶或其他理化因素破壞降解,造成RNA所攜帶的生物信息被破壞而殘缺不全,甚至完全丟失。RNA分子的這個(gè)缺陷給研究RNA所攜帶生物信息,帶來(lái)很大困擾。逆轉(zhuǎn)錄病毒研究中,逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)給了生物學(xué)家一個(gè)很好的啟發(fā)。利用逆轉(zhuǎn)錄酶,迅速及時(shí)地將RNA反轉(zhuǎn)錄成與其生物信息完全一致、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的cDNA,構(gòu)建信息庫(kù)(常被稱(chēng)為cDNA文庫(kù)),極大地避免了RNA信息的丟失,解除了生物學(xué)家的后顧之憂(yōu),從而可以非常從容地進(jìn)行后續(xù)的生物信息獲取與保留。并且,RNA轉(zhuǎn)變?yōu)閏DNA后,非常方便地完成后續(xù)的DNA拼接。
3.3 反轉(zhuǎn)錄酶工作的原理
反轉(zhuǎn)錄酶是重組DNA技術(shù)中一個(gè)強(qiáng)有力的工具,應(yīng)用非常普遍。反轉(zhuǎn)錄酶具有多種酶活性,經(jīng)人工改良后,基因工程中使用的反轉(zhuǎn)錄酶主要有3個(gè)特點(diǎn):① RNA依賴(lài)的DNA聚合酶活性,能夠以RNA為模板,在引物的作用下,催化dNTP聚合成cDNA;② 核糖核酸酶H(RNase H)的活性,降解DNA-RNA雜合體中的RNA部分,RNase H不能水解單鏈或雙鏈DNA或RNA中的磷酸二酯鍵,即不能消化單鏈或雙鏈DNA或RNA;③DNA依賴(lài)的DNA聚合酶活性,以反轉(zhuǎn)錄合成的第一條cDNA單鏈為模板,DNA-RNA雜合體中的RNA降解過(guò)程中殘留的RN段為引物,以dNTP為底物,再合成第二條cDNA分子。
4 小結(jié)與展望
通過(guò)以上探索與思考,可以得出:cDNA的本質(zhì)是RNA生物信息的DNA拷貝。用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí),將HIV的RNA所攜帶的遺傳信息,通過(guò)反轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)化為與其信息完全一致、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的cDNA,確保了HIV的RNA信息完整,而且還極大方便了后續(xù)的基因操作。在此過(guò)程中,逆轉(zhuǎn)錄酶首先以RNA為模板,在引物的引領(lǐng)下,合成cDNA第一鏈,形成DNA-RNA雜合體;DNA-RNA雜合體中RNA被逆轉(zhuǎn)錄酶特異性降解,其殘留片段作為引物,以第一鏈cDNA為模板,合成cDNA的第二鏈,最終形成雙鏈DNA分子。
現(xiàn)代生物科技領(lǐng)域的發(fā)展日新月異,與此同時(shí),很多高中生物教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)老化,難以適應(yīng)生物科學(xué)快速發(fā)展的形勢(shì)。因此,加強(qiáng)高中生物教師的職后培訓(xùn),不斷充實(shí)高中生物教師生物科學(xué)素養(yǎng),應(yīng)當(dāng)是當(dāng)下高中生物教育中一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。其實(shí),不止生物,其他學(xué)科也是如此。目前,已經(jīng)有地方政府的教育部門(mén)意識(shí)到該問(wèn)題的存在,并采取了具體的措施。例如,山西師范大學(xué)最近成立的“山西基礎(chǔ)教育質(zhì)量提升協(xié)同創(chuàng)新中心”,它是山西省人民政府確定的14個(gè)省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)之一,也是山西省唯一的一個(gè)教育類(lèi)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。相信在不久的將來(lái),我們國(guó)家的高中教育會(huì)更上一個(gè)新臺(tái)階。
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分子遺傳學(xué)基因的概念范文4
要將這份基因檢測(cè)報(bào)告翻譯成病人能看懂、醫(yī)生能參照的診療指導(dǎo)意見(jiàn),離不開(kāi)遺傳咨詢(xún)師。
遺傳咨詢(xún)師干的啥?行業(yè)成熟度如何?發(fā)展前景怎樣?記者為你揭秘。
解碼天書(shū)須自帶十八般武藝
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院遺傳與基因組醫(yī)學(xué)中心,姚女士來(lái)找遺傳咨詢(xún)師祁鳴主任做“基因門(mén)診”。她媽媽50多歲時(shí)罹患乳腺癌,為此她一直擔(dān)心自己也會(huì)患癌。
臨床上認(rèn)為,一個(gè)人50歲前患癌,遺傳的因素較大;60歲后患癌,后天非遺傳的因素較大;而如果50歲至60歲間患癌,則處于“灰色區(qū)間”,需進(jìn)一步診斷。姚女士媽媽正好是在“灰色區(qū)間”患癌,祁鳴建議她先做個(gè)基因檢測(cè)。
“人類(lèi)已知的乳腺癌致病遺傳基因有21個(gè),檢測(cè)結(jié)果顯示,姚女士的MLH1基因存在突變,根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn),該突變導(dǎo)致結(jié)直腸癌可能性更大。”祁鳴說(shuō)。
在祁鳴建議下,姚女士又做了一次腸鏡,果然,查到有癌變可能的息肉。后來(lái),經(jīng)手術(shù)摘除,姚女士罹患結(jié)直腸癌和乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)均被控制在低于普通人群的水平。
這就是遺傳咨詢(xún)的典型案例,事實(shí)上,遺傳咨詢(xún)的范疇遠(yuǎn)比這廣泛。
人體的生長(zhǎng)發(fā)育,好比建“高樓大廈”,需要一張精密“圖紙”做指引。這份圖紙就是基因圖譜。一個(gè)人生病逃不過(guò)三種原因:一是“圖紙”畫(huà)錯(cuò)了,遺傳出現(xiàn)問(wèn)題;二是“圖紙”沒(méi)問(wèn)題,但造的時(shí)候“偷工減料”或因受到干擾,導(dǎo)致胎兒發(fā)育有缺陷;三是“圖紙”很好,但因沒(méi)按“生命手冊(cè)”好好使用,引發(fā)后天疾病。每個(gè)人的“生命手冊(cè)”并不完全相同,適合大多數(shù)人的某種營(yíng)養(yǎng)、藥物或生活方式,很可能不適合你。
“遺傳咨詢(xún)師的主要任務(wù),就是幫助客戶(hù)認(rèn)知并讀懂自己的‘生命手冊(cè)’,評(píng)估疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、識(shí)別疾病發(fā)生原因、推薦檢測(cè)方法、采取預(yù)防措施、選擇治療方案、疏導(dǎo)患者心理等。”祁鳴說(shuō)。
在中國(guó),遺傳咨詢(xún)師是一個(gè)極其高冷的職業(yè)!要想成為“生命天書(shū)”的破譯者,必須自帶“十八般武藝”:掌握臨床醫(yī)學(xué)、生化遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等各領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí),積累豐富臨床經(jīng)驗(yàn),具有優(yōu)秀的溝通能力……
遺傳咨詢(xún)師:缺失是體系性的
遺傳咨詢(xún)師的出現(xiàn)可追溯至上個(gè)世紀(jì)70年代,但這個(gè)行當(dāng)真正走俏,并開(kāi)始出現(xiàn)人才大量緊缺,還要從基因產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展說(shuō)起。
“人類(lèi)基因組計(jì)劃”完成后,基因測(cè)序技術(shù)和成本駛?cè)搿俺柖伞笨燔?chē)道:2003年前,僅一個(gè)人的測(cè)序就要30億美元,2010年后測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展將價(jià)格拉低至1000美元左右,美國(guó)有的企業(yè)甚至逆天推出99美元遺傳基因掃描“冰點(diǎn)價(jià)”。
國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況基本與全球同步,以華大基因、博奧生物為代表的千余家基因檢測(cè)與服務(wù)公司紛紛在各自細(xì)分領(lǐng)域跑馬圈地,測(cè)序價(jià)格越來(lái)越親民。
基因測(cè)序的概念“火了”,但基因消費(fèi)市場(chǎng)卻遠(yuǎn)未坐上“火箭”。因?yàn)樾枰龌驒z測(cè)的人不知道這東西有啥用,做了基因檢測(cè)的人看不懂報(bào)告說(shuō)的啥,讀懂了報(bào)告的人不知道該咋治。
對(duì)于這三大“硬傷”,基因檢測(cè)公司束手無(wú)策,否則就不會(huì)有檢測(cè)報(bào)告角落里那行永恒的小字:“本檢測(cè)結(jié)果僅對(duì)檢測(cè)標(biāo)本負(fù)責(zé),結(jié)果的解釋和疾病的診斷請(qǐng)咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)醫(yī)師。”臨床醫(yī)生也難以完全勝任,坊間傳言“即使是省級(jí)以上的大醫(yī)院,真正懂遺傳咨詢(xún)的臨床醫(yī)生也不到5%”。
遺傳咨詢(xún)師如此重要,我國(guó)現(xiàn)在有多少人從事這份工作呢?
中科院院士賀林說(shuō),在基因測(cè)序轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用的過(guò)程中,遺傳咨詢(xún)是必不可少的一環(huán)。但長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)沒(méi)有獨(dú)立的遺傳咨詢(xún)學(xué)科或科室,遺傳咨詢(xún)工作主要在具有產(chǎn)前診斷資質(zhì)的醫(yī)院開(kāi)展,由普通臨床醫(yī)生兼任,沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的遺傳咨詢(xún)師。
盡管中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)和華大基因等企業(yè)都在培訓(xùn)遺傳咨詢(xún)師,但目前,我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)真正由官方認(rèn)可并登記注冊(cè)的持證遺傳咨詢(xún)師。祁鳴說(shuō):“國(guó)家未出臺(tái)相關(guān)政策及指導(dǎo)性文件,有關(guān)部門(mén)未將其批準(zhǔn)為新興臨床職業(yè),相應(yīng)培訓(xùn)體系和官方認(rèn)證機(jī)構(gòu)也未構(gòu)建起來(lái),這種‘缺失’是體系性的。建設(shè)遺傳咨詢(xún)師體系,亟待政策點(diǎn)燃‘一把火’。”
遺傳咨詢(xún)短板亟待補(bǔ)上
1986年,美國(guó)開(kāi)始組建專(zhuān)業(yè)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)隊(duì)伍,加快將遺傳學(xué)科研成果向臨床轉(zhuǎn)化,包括建立遺傳咨詢(xún)行業(yè)規(guī)范、制定執(zhí)業(yè)認(rèn)證體系、成立官方認(rèn)證機(jī)構(gòu)、設(shè)立遺傳咨詢(xún)碩士學(xué)位并列入24項(xiàng)臨床專(zhuān)業(yè)之一等。
中國(guó)遺傳診斷技術(shù)同發(fā)達(dá)國(guó)家難分伯仲,但遺傳咨詢(xún)師的隊(duì)伍建設(shè)存在明顯差距。記者調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前醫(yī)院、基因檢測(cè)公司或第三方臨檢機(jī)構(gòu)所開(kāi)展的遺傳咨詢(xún)服務(wù),大都以“科研”名義為患者服務(wù)。
祁鳴表示,科學(xué)研究與臨床應(yīng)用有天壤之別。“科學(xué)研究100次實(shí)驗(yàn),只要3次成功,就值得慶賀。但臨床100次診斷,必須無(wú)限接近100%準(zhǔn)確率,1次差錯(cuò)都可能對(duì)生命造成無(wú)可挽回的重大損害。遺傳咨詢(xún)管理水平要從科研提升到臨床,還需‘質(zhì)’的飛躍。”
阜外醫(yī)院內(nèi)科副主任兼高血壓中心副主任宋雷教授說(shuō):“對(duì)某些基因變異導(dǎo)致的疾病,遺傳基因檢測(cè)是重要確診和助診手段。目前,社會(huì)上檢測(cè)平臺(tái)很多,但缺乏檢測(cè)解讀。”
“某種程度上解讀更重要,遺傳咨詢(xún)可填補(bǔ)這一缺憾,將臨床與遺傳知識(shí)綜合,所以遺傳咨詢(xún)師最好從臨床醫(yī)生中培養(yǎng),這需要全局性政策和制度的配合。另外,如果沒(méi)有規(guī)范的培訓(xùn)和監(jiān)管機(jī)構(gòu),遺傳咨詢(xún)很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,誤導(dǎo)患者、影響診治,給這個(gè)新興行業(yè)造成嚴(yán)重負(fù)面影響。”宋雷說(shuō)。
分子遺傳學(xué)基因的概念范文5
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué);教學(xué)改革;自主學(xué)習(xí);過(guò)程考核
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)13-0041-03
21世紀(jì)被譽(yù)為“生命科學(xué)的世紀(jì)”,生命科學(xué)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著重大的作用。如何培養(yǎng)適合21世紀(jì)生命學(xué)科發(fā)展需要的高素質(zhì)人才,是教育工作者的重任。遺傳學(xué)(genetics)從創(chuàng)立至今,不過(guò)百年歷史,但是其發(fā)展非常迅速,它已成為生物科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)十分重要的基礎(chǔ)學(xué)科。是高校生命科學(xué)系列的重要主干課程,在整個(gè)生命科學(xué)的教學(xué)中起著舉足輕重的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,生命科學(xué)研究?jī)?nèi)容得到極大充實(shí),作為核心學(xué)科的遺傳學(xué)無(wú)論在基礎(chǔ)理論知識(shí)和研究技術(shù)等方面更是日新月異。新世紀(jì)的遺傳學(xué)教育面臨巨大挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)為遺傳學(xué)研究?jī)?nèi)容的不斷豐富,研究領(lǐng)域的不斷拓寬,需要講授的教學(xué)內(nèi)容不斷增多,同時(shí)根據(jù)目前本科生培養(yǎng)的要求,課堂授課時(shí)數(shù)不斷壓縮,這就要求遺傳學(xué)課程在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),完成整個(gè)體系的學(xué)習(xí),并能使學(xué)生盡可能多地掌握現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的前沿及研究方法。根據(jù)這一要求,遺傳學(xué)教學(xué)必須采取更具體、更有效的措施,以適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展。目前,遺傳學(xué)教學(xué)改革主要集中在以下幾個(gè)方面:一是通過(guò)知識(shí)體系的重組,逐步實(shí)現(xiàn)課程綜合化。新型的綜合課程不僅包含傳統(tǒng)的遺傳學(xué)科學(xué)課程,更大程度接納了基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)課程、分子生物學(xué)課程以及細(xì)胞遺傳學(xué)課程。二是在傳統(tǒng)的遺傳學(xué)課程體系的基礎(chǔ)上,不斷更新實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容,使新的研究方法和手段不斷補(bǔ)充到原有的實(shí)驗(yàn)課程中;三是引入現(xiàn)代教育技術(shù),教學(xué)手段現(xiàn)代化步伐加快。本文在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教研項(xiàng)目《以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的本科人才培養(yǎng)模式探討》的支持下,對(duì)現(xiàn)行教育體制下的遺傳學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行了探討,以求尋找出適合我國(guó)新形勢(shì)下對(duì)高素質(zhì)人才的要求、具有特色的遺傳學(xué)課程的教學(xué)模式,為打破舊的以傳授知識(shí)為主的教育思想觀念的束縛,建立以能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育為主的農(nóng)業(yè)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才培養(yǎng)模式做出嘗試。
一、樹(shù)立以學(xué)生為本,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向的教學(xué)理念
1.開(kāi)發(fā)學(xué)生的非智力因素,提高學(xué)習(xí)效率。所謂開(kāi)發(fā)學(xué)生的非智力因素,就是指通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。珍妮特指出,大腦的情感邊緣系統(tǒng)部分是通向持久記憶的大門(mén)。所以,教師通過(guò)鼓勵(lì)熱情,就可以使學(xué)生把剛學(xué)到的東西融入到深度記憶中去。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情,在教學(xué)過(guò)程中就必須始終堅(jiān)持以學(xué)生為本,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為導(dǎo)向的教學(xué)理念,改變過(guò)去的填鴨式的教學(xué)方式,讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái),成為學(xué)習(xí)的主體。例如在講授經(jīng)典遺傳學(xué)部分時(shí),由學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,制作課程ppt,在課堂上充當(dāng)教師的角色,進(jìn)行內(nèi)容的講解,并回答其他學(xué)生的提問(wèn)。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了課下討論學(xué)習(xí)和ppt的制作,同時(shí)通過(guò)課堂講授也鍛煉了他們講解知識(shí)的能力。學(xué)生的參與,使授課過(guò)程有了活力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)多個(gè)班級(jí)的實(shí)施,這一方法得到了大多數(shù)學(xué)生的肯定。
2.應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)模式,促進(jìn)思維能力的提高。遺傳學(xué)被認(rèn)為是生物學(xué)中覆蓋面最廣,學(xué)生最感興趣,同時(shí)由于其特有的邏輯思維體系,也被認(rèn)為是最難學(xué)的一門(mén)課程。在教學(xué)過(guò)程中,教師對(duì)于重要的理論和定律,除了做出全面的描述和證明之外,鼓勵(lì)學(xué)生多方查閱資料,剖析著名學(xué)者創(chuàng)建理論的思想和方法,從而啟發(fā)學(xué)生勇于探索的意識(shí),積極創(chuàng)新的思維。例如:我們?cè)谡n堂上提出“為什么孟德?tīng)栆捎脺y(cè)交證實(shí)分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律?”“為什么DNA是遺傳物質(zhì)?你能用學(xué)過(guò)的知識(shí)做淺顯的推論嗎?”等遺傳學(xué)問(wèn)題,引起了學(xué)生濃厚的興趣,學(xué)生積極參與討論,從各個(gè)角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題,提出了很多自己獨(dú)到的見(jiàn)解。在課程講授過(guò)程中還始終注意相關(guān)學(xué)科的有機(jī)結(jié)合,改變學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)割裂看問(wèn)題的方式。例如:講授DNA復(fù)制一節(jié)的內(nèi)容時(shí),講到所有生物的DNA復(fù)制均是從5'到3',無(wú)一例外。然后提問(wèn)“為什么”,并提示:主要從已學(xué)過(guò)的物理知識(shí)和化學(xué)知識(shí)來(lái)探討這一問(wèn)題。使學(xué)生能夠?qū)⒁褜W(xué)過(guò)的知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),并能以此學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的活學(xué)活用以及理解所學(xué)課程之間的相互聯(lián)系,給學(xué)生廣闊的思維空間,展示學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,積極思維,敢于創(chuàng)新的思想。利用學(xué)科發(fā)展的典型案例,吸引學(xué)生對(duì)學(xué)科熱點(diǎn)發(fā)展的興趣,啟發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科研究重點(diǎn)問(wèn)題的科研創(chuàng)新的思維,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的不足與缺陷的討論與質(zhì)疑。從各個(gè)不同角度分析學(xué)科前沿問(wèn)題。例如:教師提出的“垃圾DNA的生物學(xué)功能”問(wèn)題引起學(xué)生的討論和注意,并對(duì)有關(guān)這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)提出質(zhì)疑和批判,提出了雖然目前還不是很清楚“垃圾DNA”的功能,但是它的生物學(xué)地位是不可替代的,并且可以通過(guò)生物信息方法和實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。
3.開(kāi)展課下小組討論學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。嘗試采用課下小組學(xué)習(xí)結(jié)合“課堂討論”的互動(dòng)式教學(xué)。將部分教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的前沿列成多項(xiàng)小標(biāo)題,由學(xué)生選擇,在老師的指導(dǎo)下,查文獻(xiàn),分小組討論學(xué)習(xí),并制作PPT在課堂上作中心發(fā)言,其余的同學(xué)提出各種相關(guān)的問(wèn)題展開(kāi)課堂討論。最后由主講老師總結(jié)。這項(xiàng)教學(xué)方法的改革,使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)了他們自主學(xué)習(xí)課外的相關(guān)知識(shí)的能力;小組討論學(xué)習(xí),使他們每個(gè)人都參與到學(xué)習(xí)中;課堂講解鍛煉了學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)點(diǎn)的能力和口頭表達(dá)能力,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。如在學(xué)習(xí)數(shù)量性狀遺傳這一章后,讓學(xué)生課下完成“你認(rèn)為目前QTL定位研究的瓶頸是什么”這一題目的自主學(xué)習(xí)。通過(guò)查閱資料和小組討論后,學(xué)生們提出了自己查閱到的觀點(diǎn),如:分子標(biāo)記數(shù)量、做圖群體大小、親本的選擇等。也有同學(xué)提出了自己的認(rèn)識(shí),如:性狀考察的難易程度、性狀與環(huán)境的關(guān)系等。教師點(diǎn)評(píng)時(shí)對(duì)學(xué)生能夠提出自己的觀點(diǎn)給予鼓勵(lì)。
二、充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提升遺傳學(xué)教學(xué)效率
心理學(xué)研究表明,人單一地從視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)獲取的知識(shí)分別為25%和15%,但是如果聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)相結(jié)合,記憶效果將會(huì)提高到65%。單一的教學(xué)模式難以滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的需要,使學(xué)習(xí)效率降低。利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,可以向?qū)W生提供新穎、生動(dòng)、直觀的感官刺激,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,這一點(diǎn)在遺傳學(xué)教學(xué)中尤為突出。遺傳學(xué)中的許多內(nèi)容抽象、微觀,學(xué)生深深感到看不見(jiàn)摸不著,學(xué)習(xí)起來(lái)非常枯燥,難以理解,久而久之,失去了學(xué)習(xí)興趣。利用多媒體教學(xué)、視頻教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué),可以使抽象的問(wèn)題具體化,微觀的內(nèi)容形象化,讓學(xué)生能夠通過(guò)感官理解所講授內(nèi)容,比如減數(shù)分裂中染色體的行為、基因交換的機(jī)理等內(nèi)容,通過(guò)視頻教學(xué)收到了良好的理解效果。采用多種方法相結(jié)合的教學(xué)手段可以使教學(xué)內(nèi)容形象、具體,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。然而教學(xué)手段的應(yīng)用不能只流于形式,必須是具有合理的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、給學(xué)生以思考的空間、形式豐富多彩的教學(xué)手段。通過(guò)兩年的研究和不斷改進(jìn),我們總結(jié)出了有關(guān)遺傳學(xué)教學(xué)方法的一些經(jīng)驗(yàn),包括多媒體制作、利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)和課堂討論教學(xué)等方式。其中遺傳學(xué)多媒體課件制作應(yīng)生動(dòng)活潑,深入淺出地展示現(xiàn)代遺傳學(xué)的魅力,同時(shí)添加部分與遺傳學(xué)內(nèi)容有關(guān)的我校教師的科研成果,這將會(huì)大大提高學(xué)生的注意力。在多媒體課件制作上,我們還注重以下幾個(gè)方面:(1)標(biāo)題醒目,內(nèi)容清晰,概念準(zhǔn)確,使學(xué)生條理清晰地理解所學(xué)內(nèi)容。(2)充分運(yùn)用字體、顏色、著重、斜體等手段,體現(xiàn)所要表達(dá)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系及其重要性。重點(diǎn)突出,以利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的把握。(3)盡量使用與講述內(nèi)容密切相關(guān)的彩圖,并附加我校教師相關(guān)的科研圖片,增加學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)興趣。在講授到目前的研究熱點(diǎn)時(shí),則給學(xué)生布置相關(guān)題目,由學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源查找資料,并通過(guò)課下討論的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師通過(guò)讓學(xué)生撰寫(xiě)課程論文和課堂制作PPT匯報(bào)學(xué)習(xí)內(nèi)容,來(lái)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過(guò)多種教學(xué)手段的應(yīng)用,教學(xué)時(shí)數(shù)大大縮短,學(xué)生對(duì)抽象內(nèi)容的理解大大提高,增加了學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
三、科研融入教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的掌握
1.建立教學(xué)與學(xué)科發(fā)展的緊密聯(lián)系,教學(xué)中融入科學(xué)研究的內(nèi)容。遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容緊緊跟隨學(xué)科發(fā)展前沿,在教學(xué)中加入本教學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的與遺傳學(xué)相關(guān)的科研內(nèi)容,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就感受到科研的氛圍,學(xué)會(huì)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用,同時(shí)也使教學(xué)內(nèi)容隨著科研的進(jìn)展不斷豐富和深入。這樣的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)拓寬了學(xué)生的眼界,引起了學(xué)生探索的興趣,啟發(fā)了學(xué)生的思維,鼓勵(lì)了學(xué)生敢于探索的勇氣。使學(xué)生具備了扎實(shí)的理論基礎(chǔ),同時(shí)又對(duì)學(xué)科前沿有了深刻了解。如在講基因工程一章時(shí)以我們承擔(dān)的棉花轉(zhuǎn)基因項(xiàng)目為主線(xiàn),從立題思路開(kāi)始講起,介紹為什么要實(shí)施轉(zhuǎn)基因?轉(zhuǎn)基因可行嗎?怎樣實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)基因技術(shù)?使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生了極大興趣。鼓勵(lì)本科生積極參加學(xué)院組織的學(xué)術(shù)講座,并踴躍提問(wèn),與專(zhuān)家學(xué)者主動(dòng)交流。徹底改變遺傳學(xué)理論課程教學(xué)中自我封閉、照本宣科的狀況。
2.增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高學(xué)生動(dòng)手能力。遺傳學(xué)發(fā)展關(guān)鍵是研究方法和研究手段的不斷發(fā)展和更新,過(guò)去在配套的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,以驗(yàn)證型和演示型實(shí)驗(yàn)為主,內(nèi)容陳舊,方法簡(jiǎn)單,效果差,同學(xué)們沒(méi)有興趣,難以滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)現(xiàn)代遺傳學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)和掌握。為使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課時(shí)中學(xué)到更多的現(xiàn)代遺傳學(xué)知識(shí),充分結(jié)合本系所承擔(dān)的科研項(xiàng)目,盡力增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,例如將基因工程編成幾個(gè)主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從目的基因的分離到在大腸桿菌中的表達(dá)和檢測(cè)等一系列的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)具有很好的連續(xù)性、先進(jìn)性和實(shí)用性,使學(xué)生初步掌握前沿的分子遺傳學(xué)的研究手段,同時(shí)還能和課堂所學(xué)的內(nèi)容緊密結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,通過(guò)制作實(shí)驗(yàn)課課程視頻,拓展課堂,把實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的前期工作等等做成錄像,在上課時(shí)播出,讓學(xué)生了解課堂外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后則讓學(xué)生寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要求學(xué)生對(duì)取得的成果加以評(píng)述,讓學(xué)生從“眼睛看”、“動(dòng)手做”和“腦子想”三者結(jié)合中,加深對(duì)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的直觀認(rèn)識(shí),實(shí)驗(yàn)課促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論課教學(xué)的理解,大大節(jié)約了課時(shí)數(shù)。
3.建立遺傳學(xué)教學(xué)延伸到課外的教學(xué)方式。利用現(xiàn)達(dá)的網(wǎng)絡(luò),將部分課程內(nèi)容設(shè)置為課后討論題目,由學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上收集相應(yīng)的文獻(xiàn)資料,課余時(shí)間分小組討論學(xué)習(xí),并歸納總結(jié)所學(xué)的內(nèi)容,寫(xiě)成課程論文或者制作成PPT,同時(shí)向?qū)W生介紹目前我校遺傳學(xué)研究的工作,鼓勵(lì)學(xué)生課余時(shí)間參與教師的科研工作。利用現(xiàn)有的研究條件,為學(xué)生提供研究場(chǎng)地。這種訓(xùn)練形式可以啟發(fā)學(xué)生積極創(chuàng)新的精神,培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì),對(duì)于學(xué)生個(gè)性化的培養(yǎng),具有積極的意義。
四、制定新的考核辦法,通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程考核學(xué)生
1.改變傳統(tǒng)的筆試方法,建立平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)并重的理論課考核方法。長(zhǎng)期以來(lái),遺傳課考試期末筆試成績(jī)占到70%以上,導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不學(xué)、期末突擊、考完忘完的現(xiàn)象,遺傳學(xué)學(xué)習(xí)流于形式,很難為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。為了督促學(xué)生,同時(shí)也為了引導(dǎo)學(xué)生建立肯于鉆研、積極進(jìn)取、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)態(tài)度,我們嘗試了對(duì)考核方式變革,把學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力引向平時(shí),淡化期末考試。例如前述的課后學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)成績(jī)作為平時(shí)成績(jī),占總評(píng)成績(jī)的20%,旨在培養(yǎng)學(xué)生自己獨(dú)立思考問(wèn)題,闡述觀點(diǎn)功的能力,在實(shí)施過(guò)程中取得了良好的效果。另外,課堂提問(wèn)和作業(yè)成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)的另一部分,占總評(píng)成績(jī)的20%,旨在檢查學(xué)生的聽(tīng)課能力及對(duì)課程內(nèi)容的理解能力。期末考試成績(jī)只占總評(píng)成績(jī)的40%,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得分?jǐn)?shù)。
2.建立課程小組學(xué)習(xí)的考核辦法,促進(jìn)學(xué)生自學(xué)。設(shè)置5~6人1組的課后學(xué)習(xí)小組,由小組成員推舉組長(zhǎng),由組長(zhǎng)組織課后學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)內(nèi)容包括老師指定的學(xué)習(xí)內(nèi)容和課后布置的作業(yè)題目,教師制定的學(xué)習(xí)內(nèi)容,以課程論文或制作PPT的形式匯報(bào),由課程學(xué)習(xí)小組組長(zhǎng)指定的學(xué)生,在課程討論課上發(fā)言,匯報(bào)學(xué)習(xí)結(jié)果,其他學(xué)習(xí)小組的學(xué)生提問(wèn)并根據(jù)學(xué)習(xí)情況和回答問(wèn)題情況打分,同時(shí)教師也參與打分(分為A+,A,A-,B+,B,B-,C+,C幾級(jí));給出的平均分?jǐn)?shù)是該小組的最高分,小組組長(zhǎng)再根據(jù)這一分?jǐn)?shù)給出小組其他成員的分?jǐn)?shù)。該門(mén)課程共設(shè)置4次討論課,由于是所有學(xué)生參與,大家的積極性都很高。這不僅促使學(xué)生課后自主學(xué)習(xí),同時(shí)也鍛煉了學(xué)生將所學(xué)知識(shí)總結(jié)歸納并表述出來(lái)的能力。
3.建立實(shí)驗(yàn)課考核辦法,檢查學(xué)生的動(dòng)手能力。把實(shí)驗(yàn)課成績(jī)納入到總評(píng)成績(jī)中,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程。以筆試、隨堂考察動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)方面給出實(shí)驗(yàn)課成績(jī),實(shí)驗(yàn)課成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的20%。實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中的比重提高,促使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課加以重視,對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了理論課的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)了雙贏。通過(guò)總評(píng)成績(jī)=實(shí)驗(yàn)課成績(jī)20%+課程小組學(xué)習(xí)成績(jī)20%+平時(shí)聽(tīng)課及作業(yè)成績(jī)20%+期末考試成績(jī)40%這一模式的操作,使學(xué)生更注重平時(shí)學(xué)習(xí),改變了學(xué)生為應(yīng)付期末考試而學(xué)習(xí)的弊端。
大量的教育實(shí)踐告訴我們,教育核心的兩個(gè)方面是教師的教和學(xué)生的學(xué)。教學(xué)改革必須充分地推進(jìn)到教師的教和學(xué)生的學(xué)等行為過(guò)程中,使其在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中接受檢驗(yàn)并不斷完善,為提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)大批能更好適應(yīng)社會(huì)需要、具有較強(qiáng)獨(dú)立創(chuàng)新能力的農(nóng)業(yè)人才創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時(shí)確定深化教學(xué)改革的具體思路:理論成果融入教學(xué)實(shí)踐,課程內(nèi)容充分體現(xiàn)綜合與交叉,教學(xué)方法和手段力求符合教學(xué)規(guī)律,教學(xué)改革緊扣教學(xué)質(zhì)量這一永恒主題。我們本著以“夯實(shí)基礎(chǔ)、注重能力、知識(shí)全面、突出創(chuàng)新”、“培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)型的學(xué)生”為目的,努力為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)造性、復(fù)合型人才。
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分子遺傳學(xué)基因的概念范文6
通過(guò)概念復(fù)習(xí)教學(xué),促進(jìn)學(xué)生理解和掌握生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容,并在新的情境中加以應(yīng)用,才能有助于形成或提高理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力、綜合運(yùn)用能力,不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)。因此,生物學(xué)概念復(fù)習(xí)教學(xué)是高三生物學(xué)教學(xué)的核心任務(wù)與基礎(chǔ)。
為了提高高中生物學(xué)概念復(fù)習(xí)教學(xué)的有效性,筆者認(rèn)為應(yīng)注意下列兩方面的教學(xué)。
一、強(qiáng)化核心概念的復(fù)習(xí)
所謂核心概念是指位于生物學(xué)知識(shí)領(lǐng)域中心的概念性知識(shí),即是與生物科學(xué)事實(shí)相對(duì)應(yīng)的知識(shí),包括了重要概念、原理、模型及理論等的基本理解和解釋?zhuān)谀撤N程度上,我們可以將核心概念等同于課標(biāo)所述的“核心的基礎(chǔ)內(nèi)容”,它是生物學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分,有著廣泛的應(yīng)用且能經(jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn)。
高中生物課程強(qiáng)調(diào)核心概念的教學(xué),這就要求進(jìn)行模塊備課、單元備課及課時(shí)備課時(shí),必須學(xué)會(huì)準(zhǔn)確地把握模塊、單元及課時(shí)的核心概念。核心概念具有基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性及聯(lián)系性等特征,即核心概念具有內(nèi)涵豐富,可以發(fā)展其他概念、核心概念與其他概念以一定的關(guān)系組成了同類(lèi)事物的整體、核心概念引領(lǐng)整個(gè)系統(tǒng)知識(shí)塊的發(fā)生、發(fā)展和深化等。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)模塊的核心概念數(shù)目控制在10―15個(gè)。如生物必修Ⅱ《遺傳與進(jìn)化》的核心概念有:染色體、基因、中心法則、減數(shù)分裂、性狀、突變、重組、遺傳規(guī)律、基因頻率、物種、種群、自然選擇、隔離等。此處直接用生物學(xué)名詞術(shù)語(yǔ)代替了概念的表述,是鑒于讀者知道這些生物術(shù)語(yǔ)的內(nèi)涵和外延,而在課堂教學(xué)中,應(yīng)該要用適當(dāng)?shù)年愂鼍洹⒖茖W(xué)地表達(dá)這些概念,才能有利于學(xué)生分析、理解、掌握與應(yīng)用。
強(qiáng)調(diào)核心概念教學(xué)的目的是避免傳統(tǒng)的對(duì)繁雜的生物學(xué)事實(shí)性知識(shí)的記憶教學(xué),轉(zhuǎn)變?yōu)樽非髮?duì)核心概念的理解學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí),體現(xiàn)了國(guó)際科學(xué)教育倡導(dǎo)的“少而精”(less is more)的教學(xué)原則。
開(kāi)展核心概念復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí),除了關(guān)注核心概念的內(nèi)涵、外延、例證、前科學(xué)概念等科學(xué)概念的要素以及核心概念與一般概念、核心概念與核心概念之間的關(guān)系之外;應(yīng)注意下列問(wèn)題。
1.概念與術(shù)語(yǔ)不同
名詞術(shù)語(yǔ)僅是標(biāo)記概念的符號(hào),學(xué)生能說(shuō)出光合作用、呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)等生物學(xué)名詞術(shù)語(yǔ),但不知道如何提出和解答相關(guān)的問(wèn)題,這意味著他只是知道了這些“字眼”,卻沒(méi)有真正理解這些生物學(xué)概念。
2.概念與定義不同
通常人們將概念的含義直接與定義相對(duì)應(yīng),這觀點(diǎn)從上世紀(jì)70年代起受到質(zhì)疑:有一些概念如等邊三角形有明確的定義,但更多的概念特別是更為抽象復(fù)雜的概念,它們所包含的意義無(wú)法用一句定義確切表達(dá)。同時(shí),隨著時(shí)代的發(fā)展、科學(xué)的進(jìn)步,人們對(duì)它的理解不斷地發(fā)生變化。如現(xiàn)代遺傳學(xué)尚沒(méi)有給基因一個(gè)統(tǒng)一的定義,多數(shù)分子遺傳學(xué)著作闡述現(xiàn)代基因的概念時(shí),主要從基因與性狀的關(guān)系、與染色體的關(guān)系、與DNA分子的關(guān)系、與遺傳信息的關(guān)系、基因的結(jié)構(gòu)特征以及基因的分類(lèi)等六個(gè)方面上進(jìn)行界定。此外,對(duì)學(xué)生而言,隨著學(xué)習(xí)的深入,“定義”的描述會(huì)不斷變化、加深。如光合作用這一概念,初中階段的定義是綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機(jī)物,并且把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,儲(chǔ)存在有機(jī)物中,這個(gè)過(guò)程就是人們常說(shuō)的光合作用。高中階段的定義是光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。光合作用的過(guò)程是十分復(fù)雜的,它包括一系列化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)是否需要光能,這些化學(xué)反應(yīng)可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。可見(jiàn),高中階段對(duì)光合作用要求提高了。
明確概念與名詞術(shù)語(yǔ)及定義的區(qū)別,就要求概念復(fù)習(xí)教學(xué)過(guò)程中,杜絕將概念以孤立的名詞解釋的方式讓學(xué)生死記硬背,這是一種無(wú)意義的學(xué)習(xí)。長(zhǎng)此以往,學(xué)生可能知道或記得某個(gè)生物學(xué)名詞術(shù)語(yǔ)或定義,但不理解概念及概念之間的聯(lián)系,無(wú)法構(gòu)建良好的生物知識(shí)結(jié)構(gòu),就談不上在新情境中運(yùn)用這些知識(shí)。另外,隨著學(xué)生年齡的不同,“定義”的描述會(huì)不斷變化、加深。所以“定義”可能會(huì)讓學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生困惑。
概念復(fù)習(xí)教學(xué)還應(yīng)通過(guò)生物圖、生物表、概念圖等形式幫助學(xué)生構(gòu)建概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)鏈、知識(shí)網(wǎng)。
二、注意區(qū)分生物學(xué)事實(shí)和生物學(xué)概念
生物學(xué)基本事實(shí)包括動(dòng)物、植物等生物的名稱(chēng);大小、形狀、顏色等生物的外部特征以及生物、生命現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程等。概念是人腦在感覺(jué)、知覺(jué)和表象的基礎(chǔ)上,對(duì)感性材料進(jìn)行去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的思維加工和改造的產(chǎn)物。總之,事實(shí)是客觀的,是通過(guò)感官或者一定的儀器器材進(jìn)行觀察測(cè)量得到的。概念往往是主觀的,是人的思維活動(dòng)的結(jié)果,即是由眾多的事實(shí)歸納推理得出的。
請(qǐng)分析下列陳述句哪些表述的是生物學(xué)事實(shí)?哪些表述的是生物學(xué)概念?“細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝與遺傳。”“有絲分裂中期每條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上。”“由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。”根據(jù)上述對(duì)事實(shí)和概念的認(rèn)識(shí),我們不難作出判斷:“有絲分裂中期每條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上。”這個(gè)陳述句表述的是生物學(xué)事實(shí),它是可以通過(guò)顯微鏡、細(xì)心觀察得到的;“細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝與遺傳”及“由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境”這兩個(gè)陳述句表述的是生物學(xué)概念,它們是通過(guò)眾多的生物學(xué)基本事實(shí)歸納推理得出的,符合客觀實(shí)際的。
區(qū)分生物學(xué)基本事實(shí)與生物學(xué)概念的目的是教師在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方案時(shí),必須將生物學(xué)核心概念作為每節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)與教學(xué)重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)一定的生物學(xué)事實(shí)構(gòu)建正確的生物學(xué)概念及合理的概念體系,并以此解決所面臨的實(shí)際問(wèn)題。這就要求教師在教學(xué)活動(dòng)中必須采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段開(kāi)展概念復(fù)習(xí)教學(xué)。如通過(guò)設(shè)置問(wèn)題串:“為什么用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料?根據(jù)哪一個(gè)雜交組合可以判斷出果蠅的顯性性狀?為什么?果蠅的白眼性狀遺傳是否符合孟德?tīng)柕姆蛛x定律?與孟德?tīng)柗蛛x定律相比較,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有什么特殊的情況嗎?和性別有關(guān)嗎?如果控制果蠅眼色的基因用字母A表示,你能寫(xiě)出摩爾根的兩組果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解嗎?如果你是摩爾根,你將如何解釋果蠅白眼性狀的遺傳?需要設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的解釋嗎?為什么?如何設(shè)計(jì)?”等引導(dǎo)學(xué)生深入理解并應(yīng)用知識(shí)。應(yīng)避免出現(xiàn)類(lèi)似:“減數(shù)分裂發(fā)生的場(chǎng)所在哪?減數(shù)分裂過(guò)程,染色體復(fù)制幾次,在哪個(gè)時(shí)期復(fù)制?細(xì)胞分裂幾次?減數(shù)第一次分裂染色體的行為、數(shù)目、形態(tài)有何變化?減數(shù)第二次分裂染色體的行為、數(shù)目、形態(tài)有何變化?減數(shù)分裂中染色體的“減數(shù)”發(fā)生在什么時(shí)期?”等僅僅是識(shí)記生物學(xué)事實(shí)的設(shè)問(wèn),這將導(dǎo)致學(xué)生死記硬背,違背了生物科學(xué)教學(xué)的“做中學(xué)”原則,學(xué)生不是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、交流等方式學(xué)習(xí)生物學(xué),那么,提高學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)這一課程理念就會(huì)落空。
同理,區(qū)分生物學(xué)基本事實(shí)與生物學(xué)概念也有利于教師在命制試題時(shí),關(guān)注生物學(xué)核心概念的考查。
試題1西瓜消暑解渴,深受百姓喜愛(ài),其中大籽(B)對(duì)小籽(b)為顯性,紅瓤(R)對(duì)黃瓤(r)為顯性,兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22,請(qǐng)根據(jù)如圖所示的幾種育種方法的流程圖回答有關(guān)問(wèn)題:(注:甲為黃瓤小籽,乙為紅瓤大籽,且甲乙都能穩(wěn)定遺傳)
(1)二倍體西瓜子房發(fā)育成果實(shí),與種子產(chǎn)生的 有關(guān),該化學(xué)物質(zhì)發(fā)揮生理作用的特點(diǎn)是 。
(2)②過(guò)程常用的試劑2是 ,③過(guò)程得到的無(wú)子西瓜B果實(shí)的基因型和表現(xiàn)型分別為 , 。
(3)若甲乙為親本,雜交獲得F1,F(xiàn)1相互授粉得到F2,在F2中兩對(duì)性狀均為顯性個(gè)體所占的比例為 。⑥過(guò)程進(jìn)行原生質(zhì)體融合得到雜種體細(xì)胞,該過(guò)程需要用到的酶是 ,⑦過(guò)程的原理是 。
(4)過(guò)程⑧是花藥在MS培養(yǎng)基所提供的特定條件下脫分化,發(fā)生多次細(xì)胞分裂,形成 ,然后,最后長(zhǎng)成單倍體植株。
該試題圍繞核心概念“基因的自由組合定律”考查學(xué)生是否把握了單倍體、二倍體、三倍體、育種方法等相關(guān)概念間的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);考查了學(xué)生能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn),通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。
試題2已知西瓜紅色瓤(R)對(duì)黃色瓤(r)為顯性。第一年將二倍體黃瓤西瓜種子種下,發(fā)芽后用秋水仙素處理,得到四倍體西瓜植株;以該四倍體西瓜植株為母本,以二倍體純合紅瓤西瓜為父本進(jìn)行雜交,所結(jié)西瓜中有種子,第二年種下該種子得到三倍體植株,開(kāi)花后授以二倍體西瓜的成熟花粉,即可結(jié)出無(wú)籽西瓜。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)秋水仙素作用于 ,可誘導(dǎo)四倍體的產(chǎn)生,秋水仙素的作用機(jī)理是 。
(2)四倍體母本的基因型是 ,三倍體的種子位于
(3)三倍體西瓜的基因型是 ,第二年對(duì)三倍體植株的花要授以二倍體西瓜成熟花粉,目的是 。
(4)三倍體西瓜無(wú)子的原因是 無(wú)子形狀能否遺傳 (能或不能)。
(5)要想獲取大量的三倍體西瓜幼苗,最快的培育方式是 ,請(qǐng)寫(xiě)出培育過(guò)程 。