新課改下高中生物教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合實(shí)例分析

摘 要：新課改下要求中學(xué)階段的生物學(xué)科重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，主要體現(xiàn)在把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，故對(duì)于教師而言，需盡可能的提升課堂教學(xué)質(zhì)量、效率以及培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。人教版高中生物選修一專題5《DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)》中主要介紹了DNA的提取以及PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段，在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生普遍表示出做實(shí)驗(yàn)的意愿，但很多學(xué)校不重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致無(wú)法開(kāi)展，因此以桑螟ND1基因的提取與分析為例來(lái)分析教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合的重要性。

關(guān)鍵詞：新課改教學(xué)與實(shí)踐PCR技術(shù)桑螟NADH脫氫酶亞基1（ND1）

構(gòu)建中學(xué)生物課堂教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的模式，是提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率的重要途徑，同時(shí)也是新課程改革標(biāo)準(zhǔn)下每個(gè)教師所追尋的首要目標(biāo)。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師需結(jié)合課程及學(xué)生的實(shí)際情況，開(kāi)展針對(duì)性教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)該學(xué)科的探索熱情，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，從而不斷提升其生物綜合素養(yǎng)。

一、中學(xué)生物課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析

在當(dāng)前的中學(xué)生物教學(xué)課堂中，常以教師口述為主，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程十分被動(dòng)，很少能與教師進(jìn)行有效溝通，無(wú)法主動(dòng)、積極的配合教師完成相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，如此直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

另一個(gè)較為常見(jiàn)的問(wèn)題就是缺少實(shí)踐活動(dòng)，生物課本中基本上每個(gè)章節(jié)都會(huì)有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，但很多學(xué)校并不重視實(shí)驗(yàn)操作，而是把更多的時(shí)間安排在學(xué)生的作業(yè)上，學(xué)生缺少做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，導(dǎo)致對(duì)生物學(xué)科缺乏興趣。如此低效率的教學(xué)和缺乏實(shí)踐的教學(xué)模式，常使學(xué)生遭受嚴(yán)重打擊，進(jìn)而失去了對(duì)該學(xué)科知識(shí)的探索熱情。

二、實(shí)驗(yàn)探究

1.桑螟簡(jiǎn)介

桑螟屬于鱗翅目，螟蛾科昆蟲(chóng)。鱗翅目屬于有翅亞綱、全變態(tài)類，是昆蟲(chóng)綱中僅次于鞘翅目的第二大目。目前，世界已知約有20萬(wàn)種，8000種左右在中國(guó)，但仍然有大約30萬(wàn)種鱗翅目昆蟲(chóng)有待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、描述和命名，[1]因此物種鑒定任務(wù)復(fù)雜而艱巨，任重而道遠(yuǎn)。近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DNA 條形碼為物種分類鑒定提供了新的研究方法和手段。[2]

2.ND1基因簡(jiǎn)介

動(dòng)物中的線粒體基因組數(shù)量約有15-20 Kb，復(fù)制數(shù)量巨大，極少發(fā)生重組，進(jìn)化速度很快且不同物種進(jìn)化速度存在差異比較明顯等特點(diǎn)，是研究真核生物遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)的一種重要的途徑，其中就包括NADH脫氫酶基因ND1。本設(shè)計(jì)將對(duì)桑螟的ND1基因進(jìn)行克隆測(cè)序和序列分析，不僅為桑螟的進(jìn)化地位提供依據(jù)，也為桑螟的地理型及其危害性分布提供參考。

DNA條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)踐和發(fā)展中產(chǎn)生的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它的設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的自動(dòng)化掃描，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確、可靠的有效采集方法。DNA條形編碼對(duì)實(shí)現(xiàn)物種的鑒定、新種和隱存種的發(fā)現(xiàn)以及高級(jí)階元演化關(guān)系的重建等非常有效，廣泛的用于鱗翅目昆蟲(chóng)的分類和鑒定。[3]鄒方振等以ND1和16S rRNA重建了12個(gè)科的蝶類的系統(tǒng)發(fā)育和類群，殷先兵等依據(jù)ND1和COI基因重建了鋸眼蝶亞科主要類群的形態(tài)發(fā)生關(guān)系，[4]張廣軍等人也根據(jù)COI和ND1獲得了中華血吸蟲(chóng)的分子種系發(fā)生，[5]張際峰等依據(jù)ND1證實(shí)了大頭蛙的親緣關(guān)系。[6]

三、結(jié)果與分析

1.基因組的提取與PCR擴(kuò)增

使用磁珠法提取了桑螟的基因組DNA，并以此為模板，以設(shè)計(jì)的ND1基因的PCR擴(kuò)增引物F和R擴(kuò)增了桑螟的ND1基因。

2.基因的克隆與測(cè)序

回收PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，并進(jìn)行T-A克隆和測(cè)序，序列拼接后得到桑螟的ND1基因及其側(cè)翼，長(zhǎng)度共計(jì)為1048bp。將這段桑螟基因序列用NCBI在線BLAST程序進(jìn)行比對(duì)，可以得到與這段基因片段相似的其他已知昆蟲(chóng)基因的序列情況，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析得到桑螟的此段基因的組成。ND1的基因有831個(gè)堿基，可編碼276個(gè)氨基酸。

3.桑螟與其他物種ND1基因的遺傳距離與系統(tǒng)進(jìn)化分析

利用mega5.0軟件算出桑螟與茶小卷葉蛾、梨小食心蟲(chóng)、頂梢卷葉蛾、柞蠶、綠尾大蠶蛾、合目大蠶蛾、蓖麻蠶、樟蠶、煙草天蛾、袋住房蛾、二化螟、小蔗螟、家蠶、桑尺蠖、木橑尺蛾、甜菜夜蛾、棉鈴蟲(chóng)、美國(guó)白蛾、稻縱卷葉螟、玉米螟、苧麻珍蝶、蟾福蛺蝶、朝灰蝶昆蟲(chóng)間的遺傳距離。

分析得：桑螟與稻縱卷葉螟（Cnaphalocrocis medinalis）的遺傳距離最小為0.103，與苧麻珍蝶（Acraea issoria）的遺傳距離最遠(yuǎn)為0.222，為他們的親緣關(guān)系提供依據(jù)。

綜上所述，通過(guò)讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，得到了事半功倍的效果。但是，在目前的中學(xué)生物教學(xué)中仍存在較多的缺陷。因此，要求廣大教師在今后的教學(xué)實(shí)踐中，積極引入全新的教學(xué)觀念，善于應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，開(kāi)展針對(duì)性教學(xué)活動(dòng)，量體裁衣，因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和自我探究能力。另外，在開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)動(dòng)的過(guò)程中，教師還可結(jié)合學(xué)生的興趣愛(ài)好來(lái)進(jìn)行，如可成立“興趣小組”，專門研究某一生物原理，并允許其進(jìn)行走訪。實(shí)踐證明，這種多樣化的教學(xué)模式，更加符合中學(xué)生的心理特征及其實(shí)際需求，教學(xué)效果事半功倍。

參考文獻(xiàn)

[1-3]李青青，段焰青，李佛琳，等.線粒體基因在鱗翅目昆蟲(chóng)分子系統(tǒng)學(xué)中的研究進(jìn)展[J].昆蟲(chóng)知識(shí)，2009，46：372-382.

[4]許麗，郝家勝，殷先兵，等.基于線粒體CO1和Cytb基因的粉蝶亞科及黃粉蝶亞科（粉蝶科）部分類群的分子系統(tǒng)發(fā)生[J].動(dòng)物分類學(xué)報(bào)，2007，32（4）.

[5]張廣軍，邱持平，邱東川，等.基于棱精體基因的中華血吸蟲(chóng)分子種系發(fā)生研究[J].中國(guó)寄牛蟲(chóng)學(xué)與寄生蟲(chóng)病雜毒，2001，19：201-204.

[6]張際峰，聶劉旺，彭巧玲，等.從線粒體基因探討中國(guó)大頭蛙群的分類及其屬內(nèi)地位[J].動(dòng)物學(xué)報(bào)，2005，51（2）：354-359.

作者簡(jiǎn)介

許磊（1989.07—），男，陜西西安人，碩士研究生，中小學(xué)二級(jí)教師，中小學(xué)教育教學(xué)管理。