全剛
一題多解,就是啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同思路入手,運用不同的方法或不同的解題過程,解答同一問題的思維活動.它沒有唯一和固定的模式,教師可以通過縱橫對比發(fā)散、知識串聯(lián)、綜合溝通等手段,由一題引發(fā)多種解答方法,為學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系.筆者在生物學(xué)教學(xué)中也嘗試在某些試題的解答中,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度入手,用不同的解答方法完成解題過程.以此來幫助學(xué)生更加系統(tǒng)的理解某些生物學(xué)概念,掌握生物學(xué)原理與方法.
一、一個問題三種解法
例題果蠅灰身(B)對黑身(b)為顯性,這對基因位于常染色體上,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代,將F2代中所有黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由(隨機)交配,產(chǎn)生F3代.問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是 ( ).
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
從題干所提供的信息,可得出F1代果蠅基因型為Bb,其自交后代有1/4BB(灰身)、2/4Bb(灰身)、1/4bb(黑身)個體,除去所有黑身個體,余下的個體應(yīng)有1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身).對于高三的學(xué)生而言,分析到這一步是不難的,但很多學(xué)生最后選擇的答案是B項.說明這些學(xué)生并不理解什么是自由交配?自由交配與自交、雜交有何區(qū)別?如何運用自由交配?這是解答此類遺傳題的難點所在.筆者講評分析該題時,從不同的角度對此題進行了三種不同的解法.通過一題多解的方法讓學(xué)生更加全面系統(tǒng)的理解相關(guān)知識.
解法一讓F2代中1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身)雌雄果蠅自由交配,其實質(zhì)就是既有相同基因型雌雄個體間的交配,即自交;又有不同基因型雌雄個體間的交配,即雜交,包括正交與反交.所以,可以列出以下四種交配組合:
雌性雄性F3代的基因型與表現(xiàn)型組合11/3BB(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)組合22/3Bb(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、
2/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身)組合31/3BB(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)組合42/3Bb(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)由上述數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法二在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,雌性個體所產(chǎn)生的卵細胞的種類與比例是2/3B、1/3b,雄性個體所產(chǎn)生的精子的種類與比例是2/3B、1/3b,這些卵細胞與精子隨機結(jié)合,且有相同的結(jié)合機會.可得到以下結(jié)果:
♀♂2/3B1/3b2/3B4/9BB(灰身)2/9Bb(灰身)1/3b2/9Bb(灰身)1/9bb(黑身)由上表數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法三在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,B基因的頻率為2/3,b基因的頻率為1/3,根據(jù)哈迪-溫伯格定律,在自由交配的種群中,可用遺傳平衡公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1,計算得到子代的基因型頻率,即F3代中BB為(2/3)2 =4/9(灰身),Bb為(2×2/3×1/3)=4/9(灰身),bb為(1/3)2=1/9(黑身).則可得出F3代中灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
上述三種不同解法各有側(cè)重,通過對方法一的分析可使學(xué)生更好地理解什么是自由交配,在自由交配中具體包含了哪幾中交配方式;通過對方法二的分析,讓學(xué)生知道哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,實質(zhì)是子代不同比例雌雄配子隨機結(jié)合的結(jié)果,使學(xué)生能更加深入的理解該公式在解題中的應(yīng)用,同時方法二也是很多類似遺傳題解題中常用的方法;方法三實質(zhì)是方法二演變而來,通過方法三的分析,讓學(xué)生明確凡在自由交配的種群中,類似的遺傳題,都可以通過哈迪-溫伯格定律的遺傳公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1進行計算,可以使解題過程更簡便而準確.教師在教學(xué)過程中,可引導(dǎo)學(xué)生求得多種解題方法之后,讓學(xué)生自己去分析比較、相互討論,讓學(xué)生找出最簡便的解題方法,這一過程,是思維繼續(xù)的過程,也是對各種解法的再認識過程.
二、變式分析系統(tǒng)理解
為了使學(xué)生能更好的運用哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,對上述例題進行變式訓(xùn)練.從F2代開始,在每一代中都淘汰所有黑身個體,讓余下的灰身果蠅雌雄個體自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?
分析根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到如下結(jié)果
世代灰身個體淘汰前
各基因型頻率灰身個體淘汰后
各基因型頻率基因頻率F21/4BB 2/4Bb 1/4bb1/3BB 2/3Bb2/3B 1/3bF34/9BB 4/9Bb 1/9bb 1/2BB 1/2Bb 3/4B 1/4bF49/16BB 6/16Bb 1/16bb 3/5BB 2/5Bb 4/5B 1/5bF516/25BB 8/25Bb 1/25bb 4/6BB 2/6Bb 5/6B 1/6b… 由上述數(shù)據(jù)可得出,若每代都淘汰所有灰身個體,隨著傳代次數(shù)的增加,B基因的頻率將逐代上升,b基因的頻率將逐代下降趨向于0.若該過程發(fā)生在自然種群中,這就是一個進化過程,在選擇作用下,使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,即進化的實質(zhì)就是種群基因頻率的改變.
對上述例題再進行變式,從F2代開始每一代都不淘汰灰身個體,所有雌雄個體間自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到每一代中BB、Bb、bb的基因型頻率均分別為1/4、1/2、1/4;B、b的基因頻率均分別為1/2、1/2,即基因型頻率和基因頻率在世代相傳中保持不變——遺傳平衡定律.這里還必須讓學(xué)生明確,要保持遺傳平衡,除在自由交配、無選擇的情況下,還需該種群足夠大、無基因遷移、無突變才能實現(xiàn).
以上例題的不同解法和變式練習(xí),可以幫助學(xué)生構(gòu)建更加完善的知識體系,通過讓學(xué)生比較分析,會進一步認清哪些知識是一般的解法,哪些是自己的創(chuàng)新,哪種解法更簡單等,使思維更開闊、更清晰,從而靈活地把握知識間的縱橫關(guān)系,提高解決問題的能力,培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性.
日常教學(xué)中,我們應(yīng)將各種教學(xué)方法與現(xiàn)代教育思想緊密結(jié)合,做到把知識“講活”——就是讓學(xué)生看到活生生的學(xué)科知識,而不是死的文本知識;把對知識點的分析“講懂”——就是讓學(xué)生真正理解課本知識,而不是囫圇吞棗、死記硬背;還要將學(xué)科內(nèi)容“講深”,使學(xué)生不僅能掌握具體知識,還要能領(lǐng)悟各知識間內(nèi)在的思想方法.endprint
一題多解,就是啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同思路入手,運用不同的方法或不同的解題過程,解答同一問題的思維活動.它沒有唯一和固定的模式,教師可以通過縱橫對比發(fā)散、知識串聯(lián)、綜合溝通等手段,由一題引發(fā)多種解答方法,為學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系.筆者在生物學(xué)教學(xué)中也嘗試在某些試題的解答中,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度入手,用不同的解答方法完成解題過程.以此來幫助學(xué)生更加系統(tǒng)的理解某些生物學(xué)概念,掌握生物學(xué)原理與方法.
一、一個問題三種解法
例題果蠅灰身(B)對黑身(b)為顯性,這對基因位于常染色體上,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代,將F2代中所有黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由(隨機)交配,產(chǎn)生F3代.問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是 ( ).
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
從題干所提供的信息,可得出F1代果蠅基因型為Bb,其自交后代有1/4BB(灰身)、2/4Bb(灰身)、1/4bb(黑身)個體,除去所有黑身個體,余下的個體應(yīng)有1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身).對于高三的學(xué)生而言,分析到這一步是不難的,但很多學(xué)生最后選擇的答案是B項.說明這些學(xué)生并不理解什么是自由交配?自由交配與自交、雜交有何區(qū)別?如何運用自由交配?這是解答此類遺傳題的難點所在.筆者講評分析該題時,從不同的角度對此題進行了三種不同的解法.通過一題多解的方法讓學(xué)生更加全面系統(tǒng)的理解相關(guān)知識.
解法一讓F2代中1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身)雌雄果蠅自由交配,其實質(zhì)就是既有相同基因型雌雄個體間的交配,即自交;又有不同基因型雌雄個體間的交配,即雜交,包括正交與反交.所以,可以列出以下四種交配組合:
雌性雄性F3代的基因型與表現(xiàn)型組合11/3BB(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)組合22/3Bb(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、
2/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身)組合31/3BB(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)組合42/3Bb(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)由上述數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法二在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,雌性個體所產(chǎn)生的卵細胞的種類與比例是2/3B、1/3b,雄性個體所產(chǎn)生的精子的種類與比例是2/3B、1/3b,這些卵細胞與精子隨機結(jié)合,且有相同的結(jié)合機會.可得到以下結(jié)果:
♀♂2/3B1/3b2/3B4/9BB(灰身)2/9Bb(灰身)1/3b2/9Bb(灰身)1/9bb(黑身)由上表數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法三在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,B基因的頻率為2/3,b基因的頻率為1/3,根據(jù)哈迪-溫伯格定律,在自由交配的種群中,可用遺傳平衡公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1,計算得到子代的基因型頻率,即F3代中BB為(2/3)2 =4/9(灰身),Bb為(2×2/3×1/3)=4/9(灰身),bb為(1/3)2=1/9(黑身).則可得出F3代中灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
上述三種不同解法各有側(cè)重,通過對方法一的分析可使學(xué)生更好地理解什么是自由交配,在自由交配中具體包含了哪幾中交配方式;通過對方法二的分析,讓學(xué)生知道哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,實質(zhì)是子代不同比例雌雄配子隨機結(jié)合的結(jié)果,使學(xué)生能更加深入的理解該公式在解題中的應(yīng)用,同時方法二也是很多類似遺傳題解題中常用的方法;方法三實質(zhì)是方法二演變而來,通過方法三的分析,讓學(xué)生明確凡在自由交配的種群中,類似的遺傳題,都可以通過哈迪-溫伯格定律的遺傳公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1進行計算,可以使解題過程更簡便而準確.教師在教學(xué)過程中,可引導(dǎo)學(xué)生求得多種解題方法之后,讓學(xué)生自己去分析比較、相互討論,讓學(xué)生找出最簡便的解題方法,這一過程,是思維繼續(xù)的過程,也是對各種解法的再認識過程.
二、變式分析系統(tǒng)理解
為了使學(xué)生能更好的運用哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,對上述例題進行變式訓(xùn)練.從F2代開始,在每一代中都淘汰所有黑身個體,讓余下的灰身果蠅雌雄個體自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?
分析根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到如下結(jié)果
世代灰身個體淘汰前
各基因型頻率灰身個體淘汰后
各基因型頻率基因頻率F21/4BB 2/4Bb 1/4bb1/3BB 2/3Bb2/3B 1/3bF34/9BB 4/9Bb 1/9bb 1/2BB 1/2Bb 3/4B 1/4bF49/16BB 6/16Bb 1/16bb 3/5BB 2/5Bb 4/5B 1/5bF516/25BB 8/25Bb 1/25bb 4/6BB 2/6Bb 5/6B 1/6b… 由上述數(shù)據(jù)可得出,若每代都淘汰所有灰身個體,隨著傳代次數(shù)的增加,B基因的頻率將逐代上升,b基因的頻率將逐代下降趨向于0.若該過程發(fā)生在自然種群中,這就是一個進化過程,在選擇作用下,使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,即進化的實質(zhì)就是種群基因頻率的改變.
對上述例題再進行變式,從F2代開始每一代都不淘汰灰身個體,所有雌雄個體間自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到每一代中BB、Bb、bb的基因型頻率均分別為1/4、1/2、1/4;B、b的基因頻率均分別為1/2、1/2,即基因型頻率和基因頻率在世代相傳中保持不變——遺傳平衡定律.這里還必須讓學(xué)生明確,要保持遺傳平衡,除在自由交配、無選擇的情況下,還需該種群足夠大、無基因遷移、無突變才能實現(xiàn).
以上例題的不同解法和變式練習(xí),可以幫助學(xué)生構(gòu)建更加完善的知識體系,通過讓學(xué)生比較分析,會進一步認清哪些知識是一般的解法,哪些是自己的創(chuàng)新,哪種解法更簡單等,使思維更開闊、更清晰,從而靈活地把握知識間的縱橫關(guān)系,提高解決問題的能力,培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性.
日常教學(xué)中,我們應(yīng)將各種教學(xué)方法與現(xiàn)代教育思想緊密結(jié)合,做到把知識“講活”——就是讓學(xué)生看到活生生的學(xué)科知識,而不是死的文本知識;把對知識點的分析“講懂”——就是讓學(xué)生真正理解課本知識,而不是囫圇吞棗、死記硬背;還要將學(xué)科內(nèi)容“講深”,使學(xué)生不僅能掌握具體知識,還要能領(lǐng)悟各知識間內(nèi)在的思想方法.endprint
一題多解,就是啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同思路入手,運用不同的方法或不同的解題過程,解答同一問題的思維活動.它沒有唯一和固定的模式,教師可以通過縱橫對比發(fā)散、知識串聯(lián)、綜合溝通等手段,由一題引發(fā)多種解答方法,為學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系.筆者在生物學(xué)教學(xué)中也嘗試在某些試題的解答中,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度入手,用不同的解答方法完成解題過程.以此來幫助學(xué)生更加系統(tǒng)的理解某些生物學(xué)概念,掌握生物學(xué)原理與方法.
一、一個問題三種解法
例題果蠅灰身(B)對黑身(b)為顯性,這對基因位于常染色體上,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1代再自交產(chǎn)生F2代,將F2代中所有黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由(隨機)交配,產(chǎn)生F3代.問F3代中灰身與黑身果蠅的比例是 ( ).
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
從題干所提供的信息,可得出F1代果蠅基因型為Bb,其自交后代有1/4BB(灰身)、2/4Bb(灰身)、1/4bb(黑身)個體,除去所有黑身個體,余下的個體應(yīng)有1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身).對于高三的學(xué)生而言,分析到這一步是不難的,但很多學(xué)生最后選擇的答案是B項.說明這些學(xué)生并不理解什么是自由交配?自由交配與自交、雜交有何區(qū)別?如何運用自由交配?這是解答此類遺傳題的難點所在.筆者講評分析該題時,從不同的角度對此題進行了三種不同的解法.通過一題多解的方法讓學(xué)生更加全面系統(tǒng)的理解相關(guān)知識.
解法一讓F2代中1/3BB(灰身)、2/3Bb(灰身)雌雄果蠅自由交配,其實質(zhì)就是既有相同基因型雌雄個體間的交配,即自交;又有不同基因型雌雄個體間的交配,即雜交,包括正交與反交.所以,可以列出以下四種交配組合:
雌性雄性F3代的基因型與表現(xiàn)型組合11/3BB(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)組合22/3Bb(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、
2/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身)組合31/3BB(灰身)2/3Bb(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)組合42/3Bb(灰身)1/3BB(灰身)1/9BB(灰身)、1/9Bb(灰身)由上述數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法二在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,雌性個體所產(chǎn)生的卵細胞的種類與比例是2/3B、1/3b,雄性個體所產(chǎn)生的精子的種類與比例是2/3B、1/3b,這些卵細胞與精子隨機結(jié)合,且有相同的結(jié)合機會.可得到以下結(jié)果:
♀♂2/3B1/3b2/3B4/9BB(灰身)2/9Bb(灰身)1/3b2/9Bb(灰身)1/9bb(黑身)由上表數(shù)據(jù)可得出F3代中有4/9BB(灰身)、4/9Bb(灰身)、1/9bb(黑身),即灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
解法三在F2代可用于繁殖的雌雄個體中,B基因的頻率為2/3,b基因的頻率為1/3,根據(jù)哈迪-溫伯格定律,在自由交配的種群中,可用遺傳平衡公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1,計算得到子代的基因型頻率,即F3代中BB為(2/3)2 =4/9(灰身),Bb為(2×2/3×1/3)=4/9(灰身),bb為(1/3)2=1/9(黑身).則可得出F3代中灰身與黑身果蠅的比例是8∶1.
上述三種不同解法各有側(cè)重,通過對方法一的分析可使學(xué)生更好地理解什么是自由交配,在自由交配中具體包含了哪幾中交配方式;通過對方法二的分析,讓學(xué)生知道哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,實質(zhì)是子代不同比例雌雄配子隨機結(jié)合的結(jié)果,使學(xué)生能更加深入的理解該公式在解題中的應(yīng)用,同時方法二也是很多類似遺傳題解題中常用的方法;方法三實質(zhì)是方法二演變而來,通過方法三的分析,讓學(xué)生明確凡在自由交配的種群中,類似的遺傳題,都可以通過哈迪-溫伯格定律的遺傳公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1進行計算,可以使解題過程更簡便而準確.教師在教學(xué)過程中,可引導(dǎo)學(xué)生求得多種解題方法之后,讓學(xué)生自己去分析比較、相互討論,讓學(xué)生找出最簡便的解題方法,這一過程,是思維繼續(xù)的過程,也是對各種解法的再認識過程.
二、變式分析系統(tǒng)理解
為了使學(xué)生能更好的運用哈迪-溫伯格定律的遺傳公式,對上述例題進行變式訓(xùn)練.從F2代開始,在每一代中都淘汰所有黑身個體,讓余下的灰身果蠅雌雄個體自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?
分析根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到如下結(jié)果
世代灰身個體淘汰前
各基因型頻率灰身個體淘汰后
各基因型頻率基因頻率F21/4BB 2/4Bb 1/4bb1/3BB 2/3Bb2/3B 1/3bF34/9BB 4/9Bb 1/9bb 1/2BB 1/2Bb 3/4B 1/4bF49/16BB 6/16Bb 1/16bb 3/5BB 2/5Bb 4/5B 1/5bF516/25BB 8/25Bb 1/25bb 4/6BB 2/6Bb 5/6B 1/6b… 由上述數(shù)據(jù)可得出,若每代都淘汰所有灰身個體,隨著傳代次數(shù)的增加,B基因的頻率將逐代上升,b基因的頻率將逐代下降趨向于0.若該過程發(fā)生在自然種群中,這就是一個進化過程,在選擇作用下,使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,即進化的實質(zhì)就是種群基因頻率的改變.
對上述例題再進行變式,從F2代開始每一代都不淘汰灰身個體,所有雌雄個體間自由交配產(chǎn)生子代,問F3、F4、F5…中B基因和b基因的頻率如何變化?根據(jù)哈迪-溫伯格定律的遺傳公式計算,可得到每一代中BB、Bb、bb的基因型頻率均分別為1/4、1/2、1/4;B、b的基因頻率均分別為1/2、1/2,即基因型頻率和基因頻率在世代相傳中保持不變——遺傳平衡定律.這里還必須讓學(xué)生明確,要保持遺傳平衡,除在自由交配、無選擇的情況下,還需該種群足夠大、無基因遷移、無突變才能實現(xiàn).
以上例題的不同解法和變式練習(xí),可以幫助學(xué)生構(gòu)建更加完善的知識體系,通過讓學(xué)生比較分析,會進一步認清哪些知識是一般的解法,哪些是自己的創(chuàng)新,哪種解法更簡單等,使思維更開闊、更清晰,從而靈活地把握知識間的縱橫關(guān)系,提高解決問題的能力,培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性.
日常教學(xué)中,我們應(yīng)將各種教學(xué)方法與現(xiàn)代教育思想緊密結(jié)合,做到把知識“講活”——就是讓學(xué)生看到活生生的學(xué)科知識,而不是死的文本知識;把對知識點的分析“講懂”——就是讓學(xué)生真正理解課本知識,而不是囫圇吞棗、死記硬背;還要將學(xué)科內(nèi)容“講深”,使學(xué)生不僅能掌握具體知識,還要能領(lǐng)悟各知識間內(nèi)在的思想方法.endprint