分子生物学遗传学篇1

1教学内容与要求

课标规定的本单元的内容包括:总结人类对遗传物质的探索过程;概述DNA分子结构的主要特点;说明基因和遗传信息的关系;概述DNA分子的复制;概述遗传信息的转录和翻译。活动建议有两项:搜集DNA分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流;制作DNA分子双螺旋结构模型。

1)知识目标

“总结人类对遗传物质的探索过程”属于应用性的内容。这部分内容的教学不是要求学生记住对遗传物质探索过程的史实,而是通过对科学过程的分析领悟科学实验的思想、方法、过程与价值。具体选择哪些科学史实?肺炎双球菌的转化实验以及噬菌体侵染细菌的实验是两个经典实验,应该进行具体的分析。烟草花叶病毒感染烟叶的实验主要用于说明RNA也可以作为遗传物质,在实验设计的思想与方法上与DNA是遗传物质的实验是类似的,因此可以从简些。具体目标包括:①分析肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌的实验,证明DNA是遗传物质;②分析烟草花叶病毒侵染烟草的实验,证明RNA也是遗传物质;③总结遗传物质的共同特征;④评价人类探索遗传物质的实验设计思想与方法。

“概述DNA分子结构的主要特点”属于理解水平。只有明确DNA的结构特点,才能理解DNA对遗传信息的贮存、传递与表达等基本功能。要明确DNA的结构特点,首先应掌握DNA的结构及化学组成,具体目标包括:①概述DNA的元素组成、基本组成物质、结构单位、一级结构,以及沃森-克里克提出的双螺旋结构模型的基本论点;②说明DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性。

“说明基因和遗传信息的关系”属于理解水平。本单元的核心内容是阐明基因概念,即从基因与性状的关系上说明基因是控制性状遗传的基本单位,从基因与染色体的关系上说明基因的存在部位及方式,从基因与DNA的关系上说明基因的化学本质,从功能上揭示基因中蕴涵着特定的遗传信息。具体目标包括:①举例说明基因是有遗传效应的DNA片段;②说明基因与遗传信息的关系。

“概述DNA分子的复制”也属于理解水平。DNA通过自我复制将遗传信息从亲代传递到子代,从而保持亲子之间的连续性。具体教学目标为:①概述DNA的复制场所、时间和过程,②说明DNA复制的条件、分子基础和特点,③揭示DNA复制的实质及意义。

“概述遗传信息的转录和翻译”仍然是理解水平。在子代的个体发育阶段,基因控制蛋白质合成的转录与翻译过程,从而使遗传信息得以通过性状而表达。具体目标为:①区别遗传信息转录的场所、模板、过程、结果与条件;②说明翻译过程是信使RNA、转运RNA、核糖体三者之间协同作用的结果;③DNA分子的碱基序列与蛋白质分子的氨基酸序列之间的对应关系上分析说明遗传密码的构成方式;③解说中心法则的论点和意义。④举例说明基因对生物性状的控制作用。

2)情感态度与价值观目标

本单元蕴含了丰富的情感态度价值观的内容。课标在《遗传与进化》模块中提出了要“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”,在具体内容标准中列出了应用层次的“总结人类对遗传物质的探索过程”的要求,可见通过生物科学史组织教学应该是本模块的基本要求。从人类对遗传物质的探索过程中,可以领悟人们对科学的认识是不断的深化与发展的;从肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验以及DNA半保留复制等实验中,可以体会从实验材料的选择、研究思路的确定、技术手段的进步对研究过程所起的作用;从DNA双螺旋结构模的构建过程,可以看到不同学科的交叉与渗透以及合作在科学研究中的重要性。通过完美的DNA双螺旋结构模型,可以从分子水平领悟DNA分子之美,从复制、转录与翻译等过程,可以体验遗传信息的传递与表达过程中的和谐之美;从遗传密码可以感悟生物界多样性与共同性的统一。

3)能力目标

课标建议活动“搜集DNA分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流”,应该尽量让学生自己去搜集相关的资料,这对于学生搜集、甄别、处理信息能力的培养是十分有帮助的。建议活动“制作DNA分子双螺旋结构模型”是要学生动手制作模型,要通过这一活动让学生体会模型构建在科学研究中的应用,同时培养空间想象能力及动手操作的能力。除了这两个活动外,本单元可以安排的探究活动是非常多的,这些活动分别可以从不同的方面培养学生的能力。如运用分析与推理的方法说明遗传物质应该具备的条件及DNA具备作为遗传物质的条件;尝试运用数学的方法分析遗传信息的多样性、碱基与氨基酸之间的对应关系等相关问题;用假说-逻辑推理的方法探究DNA的复制过程;用资料分析与推理的方法分析遗传信息的转录与翻译过程等等。

2对教学的几点思考

根据本单元的教学目标及内容特点,笔者以为以下几个方面值得关注:

1)充分发挥科学史的作用。生物学是一门自然科学,知识的结论都是通过观察与实验得出或验证的。本单元有着许多经典的科学实验,如肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌的实验,烟草花叶病毒侵染烟叶的实验,DNA双螺旋结构模型的构建,DNA的半保留复制的证明实验,遗传密码的破译实验等等。通过这些经典科学实验分析与体验,不仅要让学生获得科学知识,更应通过这些实验发展学生的科学探究能力,培养学生质疑、求实、创新及勇于实验的科学精神和科学态度。

如何运用好这些经典的实验素材呢?方法可以是多种多样的,教学中要依据教学目标、教学对象等因素的不同而确定。例如噬菌体侵染细菌的实验可组织如下的教学:

步骤一:提供背景资料。通过投影或视频介绍噬菌体以及噬菌体侵染细菌的过程,让学生明确在噬菌体侵染细菌的过程中,DNA进入了细菌细胞内,而蛋白质的外壳留在了细胞外。

步骤二:引发思考与讨论:

问题1:根据这个实验你能得出什么结论?为什么?

问题2:细菌和病毒那么小,用肉眼是无法观察到的,那么科学家怎么知道DNA进入到了细菌细胞内,而蛋白质没有进入的呢?

问题3:用同位素标记什么元素?

问题4(如果学生无法回答问题3):科学用32P和35S分别标记了噬菌体的DNA中的P和蛋白质中的S,为什么选择标记这两种元素呢?

问题5:用什么办法才能使噬菌体标记上同位素呢?

问题6:用含有同位素标记的噬菌体去侵染不含同位素标记的细菌,结果将会是如何?

问题7:在培养液中我们没有办法直接看到32P位于细菌内,35S位于细菌之外的,有什么办法能够知道呢?

步骤三:归纳总结。通过图示或CAI回顾总结噬菌体侵染细菌的实验过程,并作如下归纳:

①标记噬菌体

含35S的培养基含35S的细菌蛋白质外壳含35S的T2噬菌体

含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的T2噬菌体

②噬菌体侵染细菌

组别被标记的噬菌体被侵染细菌处理实验结果成分

1含35S的

T2噬菌体未标记

的细菌搅拌

离心上清液放射性很高主要是噬菌体外壳

沉淀物放射性很低主要是细菌

2含32P的

T2噬菌体未标记

的细菌搅拌

离心上清液放射性很低主要是噬菌体外壳

沉淀物放射性很高主要是细菌

③原理与结论

亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论

32P标记DNA有32P标记DNADNA有32P标记DNA分子具有连续性,是遗传物质

35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外堑鞍字饰?5S标记

步骤四:深化讨论:

问题1.科学家选用噬菌体侵染细菌的实验来证明DNA是遗传物质,你认为有什么巧妙之处?这一实验与肺炎双球菌转化实验在实验设计的思想与方法上有什么共同之处?

问题2.同位素的标记还可以用于哪些类型的研究?

2)注重演绎、推理的运用。在科学发现过程中,与观察、实验法一样,演绎与推理也是科学发现的重要方法。课标也明确提出了《遗传与变异》教学应让学生领悟假说与演绎在科学研究中的作用的要求。在本单元的教学中,许多内容是适宜组织学生进行演绎与推理的,如遗传物质应该具备的条件,可从自然界生命现象的特点入手进行分析推理;DNA的双螺旋结构模型可以科学家相关的实验结果与数据为资料,引导学生去分析推理。下面重点以DNA半保留复制证明为例,说明演绎与推理在教学中的应用。

步骤一:作出假设。要求学生根据已有DNA结构等方面的知识对DNA可能的复制作出猜测,并对所猜测的复制方式作简要的描述。

步骤二:分析推演。告诉学生,科学家已证实,DNA是一种半保留式的复制。

问题1:从理论上作出推演,如果是半保留复制,亲代的DNA分子复制后得到的第一代DNA和第二代DNA的组成是怎么样的?

问题2:你如何识别DNA中的哪一条链是母链哪一条是子链呢?

(启发学生采用同位素标记的方法。)

问题3:你准备用同位素标记哪种物质?哪种元素?

问题4:如果原DNA是15N的,原料是14N的,那么请推演复制后的第一代DNA与第二代DNA中N的情况如何?用图解表示出来。

问题5:根据分析第一代的每条DNA都是一条链含有15N,另一条链含有14N的(表示为15N/14N—DNA);第二代的DNA中有一半是14N/14N-DNA,另一半为15N/14N-DNA。但我们是看不出DNA分子的,有什么办法我们可以知道这一结论呢?

(引导学生考虑同位素除了放射性不同外,还有哪些性质。启发学生明确同位素的质量也是不相同的。)

问题6:根据同位素质量的不同,你有什么办法可以区别不同同位素标记的DNA呢?

问题7:如果对每一代的DNA进行离心分离,推演实验的结果会是怎样的呢?

最后向学生介绍科学家所做的具体实验,并分析讨论DNA半保留复制的具体过程。

3)重视模型的构建与运用。模型构建是自然科学研究中的一种常用方法。在现代生物科学研究中,模型方法被广泛运用。模型方法也被引入新课标中。在生物科学学习中,模型提供观念和印象,是非常吸引学生的生动的感性材料,是学生知识结构的重要组成部分。本单元的两个建议活动都是与模型构建相关的,教学中要切实加以落实。

例如,DNA双螺旋结构模型的构建,教学中可以采取以下步骤:

步骤一:资料搜集。课前由学生搜集DNA双螺旋结构模型构建的相关资料,为课上进行交流与讨论作为准备。

步骤二:模型讨论。围绕模型构建过程的相关资料,提出问题让学生进行分析讨论,如:①哪些资料支持DNA是双链的结构?②哪些资料支持DNA碱基间的配对是嘌呤与嘧啶?哪些支持A与T配对,G与C配对?③哪些观点支持磷酸与核糖的骨架在螺旋的外部,碱基对在螺旋的内部?④DNA双螺旋结构模型的构建运用到了哪些学科的知识与方法?有哪些科学家为此作出了贡献?能够给你哪些方面的启迪?等等。

步骤三:模型构建。学生自己动手构建模型。

对于条件有限,学生搜集资料有困难的学校,也可由教师搜集并提供资料给学生进行讨论。例如,提供不同生物DNA碱基组成的材料以及嘌呤与嘧啶的分子结构资料,让学生分析碱基之间的数量关系,进而推测碱基间的可能配对关系等。

分子生物学遗传学篇2

关键词：非物质文化遗产教育；小学；杭州；第二课堂；

中图分类号G122

将非遗文化保护教育纳入国民教育体系，是近几年来呼声较高的议题。全国各地也纷纷开展各种形式的非遗教育进小学校园的活动。小学非遗教育是普及传统文化的重要领地，只要在小学生心中播下保护非遗的种子，传承民俗文化的样式，就能恢复非遗的文化土壤。因此将"非遗"的传承和保护融入小学素质教育意义十分重大。近年来，杭州市部分青少年第二课堂场馆开展非物质文化遗产教育，形式新颖、内容丰富，深受第二课堂场馆附近小学生们的喜爱。据调查统计几乎所有的小学生对以第二课堂的形式开展非遗教育活动表示感兴趣且有较为强烈的保护发扬非遗的责任意识，但目前杭州第二课堂非遗教育还未十分普及，只有部分第二课堂场馆涉及非遗教育，并且小学生的参与度欠高即还远未能达到在小学阶段普及的程度，另外学校方面也没有特别重视非遗教育，因此本文从政府、场馆和学校三个角度出发，为杭州市小学开展非遗教育提供几点参考建议。

一、政府应关注小学阶段的非遗教育

林秋朔[]指出各级政府要给予保护非物质文化遗产以足够的认识与支持。因此，政府应给予足够的重视，加大宣传力度和经济投入，采取一系列的实质性措施，完善并扩大青少年第二课堂场馆的非遗教育功能。

1、完善第二课堂行动计划

由于《杭州市中小学校实施第二课堂行动计划考评（试行）办法》只规定了小学生每学期到第二课堂场馆参加活动次数不少于3次，学校集体组织不少于1次，并未提及非遗教育活动次数。笔者建议教育部可通过决议，下发文件，规定小学生参与第二课堂非遗活动的相应次数。①规定每学期学生参与第二课堂非遗教育活动次数不少于1次，记入《成长记录手册》，并纳入中小学生综合素质评价体系。②规定学校每年两次的集体活动中至少1次以非遗教育为主题。此外可以以区为单位开展全区小学生非物质文化遗产知识竞赛，鼓励全区小学参与，并评比最佳组织奖、最佳指导教师与学生个人奖励。③规定教师编写的活动方案中必须涉及至少一个非遗活动。杭州民俗文化[]，悠久古老，源远流长，丰富多彩。杭州有着极其丰富的非遗教育素材。因此组织教师设计活动方案或教案，要按学生的不同年龄段、立足于本区地域特色与优势，组织教师利用寒暑假踩点并编写的富有当地地域、文化和资源特色的第二课堂活动方案。

2、经济投入专款专用

给传承人提供技艺发挥的舞台，并给予传承人一定的政治、经济待遇。[]非物质文化遗产法草案明确：开发利用非物质文化遗产代表性项目的，应当支持代表性传承人开展传承活动，保护属于该项目组成部分的实物和场所；县级以上地方人民政府应当对合理利用非物质文化遗产代表性项目的单位予以扶持。杭州市政府可拨出部分资金作为第二课堂场馆非遗教育活动经费，用于场馆非遗活动的设备购置和人力成本等。聘用非遗传人为场馆非遗活动的指导老师，并给予其一定的经济补贴。

3、加大非遗基础知识普及

民俗文化是历代广大人民在长期生活和斗争中所创造、享有和传承的整个文化财富的一个重要组成部分。非物质文化与民俗是不可分割的，结合杭州本地民俗对开展普及小学第二课堂内的非遗教育是十分有利的。①多关注杭州民俗文化，联合杭州市文化局、杭州市旅游局和教育部门通过对本地风景、民俗、历史等内容的多元化宣传开展小学生非遗教育活动。杭州市文化局和旅游局可结合家乡物质文化遗产制作相关宣传片及宣传册，由教育局下发至各所小学及第二课堂场馆，让学生以家乡为支点[]习得知识与培养素质，热爱非遗热爱祖国。

②根据《杭州市中小学校教师参与第二课堂行动计划评优（试行）办法》：有良好的业务素养，能通过学科统整、综合实践活动等课程对学生开展杭州人文乡土教育杭州民俗文化教育即非遗教育。因此，可在《我与杭州》等乡土教材中充实与公益性场馆相对应的历史人文知识与杭城传统民俗文化，进一步加大非遗教育对小学生的有益影响。

4、构建有效的非遗学习资料

专家学者认为非遗文化应列入中小学教材，引起全社会尤其是青少年的广泛关注。因此杭州市教育局可以组织有关专家学者编写小学阶段的非遗读本作为小学生必读读物在杭州各个学校推广使用。此外，市场上适合小学阶段读者的相关资料也不多，结合小学生的身心特点构建多样化的非遗学习资料如非遗绘本、非遗光盘等也有利于非遗教育的普及。

二、第二课堂场馆应完善自身建设

“小学第二课堂中开展非物质文化遗产教育的现状与思考”一文的调查结果显示，杭州第二课堂场馆涉及非遗活动的程度存在三种不同的情况，因此笔者分别针对三类不同的第二课堂场馆提出了相应的建议。

1、以非遗为主题并设有活动项目的场馆

（1）优化场馆自身建设。

小学生对可以自主参与、互动性强、生动活泼的活动比较感兴趣，建议第二课堂场馆可以根据小学生的兴趣特点设计活动形式和内容。如引进先进设备，还原项目原始情景；增加学生动手操作的机会，增强对小学生的吸引力。同时在活动过程中，注重培养学生的创造力、想象力，和对家乡杭州的热爱。借鉴杭州历史博物的第二课堂活动雕版印刷和模拟考古，让学生们通过亲身体验、触摸历史、感受文化，充分享受了历史文化所带来的乐趣，也提升了其爱护和保护文物的意识。[]此外可制作宣传视频在馆内循环播营造氛围、每年推出一至两期大型的非遗成果图片展、增设一些家长与孩子可以共同参与的活动等来进一步推广涉及非物质文化遗产项目的第二课堂活动点。

（2）拓宽思路，创新形式，走出场馆。

不要将活动仅仅局限在场馆之中，要拓宽思路，积极探索“走出去”[]的第二课堂教育模式。

①较普遍的做法是第二课堂进校园。杭州拱宸桥小学、杭州翠苑二小、杭州转塘中心小学分别与三个第二课堂点合作开展过彩绘体验活动、丝绸知识展览和雕版印刷活动，不仅拉进了馆校双方的距离，也让学生真正体验到了“有所乐，有所学，有所得”，收到了良好的效果。此外，上海市中小学将普遍推广非遗进校园活动，对中小学生开展相关的非遗教育，促进非遗的保护传承。[]因此杭州市第二课堂非遗教育活动可参考杭州市第二课堂进校园和上海市非遗教育进校园的有益经验，取其精华结合两者组织开展杭州市独特的第二课堂非遗教育。

②《全民健身计划》颁布后，文化部党组织强调公共文化服务体系建设和非物质文化遗产保护紧密结合，推进非遗项目活动进社区、进校园。因此杭州市第二课堂场馆不仅可以走进校园也可以走进社区。况且杭州市“非遗文化进社区”[]是有前例的。

③除了“走出去”，场馆还可以“请进来”。非遗第二场馆可以与周围小学合作，培养一批义务小讲解员，并建立相关激励制度。

（3）培训传统手工艺传人的文化知识

鉴于场馆聘请的第二课堂活动指导老师一般为杭州传统手工艺人，其文化水平普遍不高，在为参与活动的青少年做示范时很少言语，大大降低了非遗教育的宣传效果，基本达不到在中小学生心中播下一颗非遗的种子和非遗教育普及的目的。因此为这些馆内聘请的传人进行一定的文化培训，为其配备相应的文讲稿、PPT、视频等，以期更好地为参观者服务。

（4）完善高校志愿者体系

志愿者帮教是孩子们比较喜爱的一种方式，提高高校志愿者的非遗文化素质、增进志愿者的传统工艺技能以及完善第二课堂场馆的志愿者培训体系对小学第二课堂非遗教育的开展是很有利的。

第一，可与杭州地区多所高校建立长期固定合作关系即馆校合作。既有高校志愿者进馆服务，也有第二课堂场馆进高校宣传培训。确保每学年包括寒暑假都有部分志愿者进馆服务。

第二，固定每个非遗活动项目的帮教志愿者。现有志愿者流动性过大，每周每项活动的志愿服务者不相同。每批志愿者对其所需要宣传的内容、辅助孩子制作的手工艺相对生疏。志愿者自己都不了解，怎么去真正帮助来参与活动的孩子呢？所以笔者建议场馆可与高校青协协商固定每月或每半月相同活动点的志愿者。

第三，完善志愿者体系。场馆对志愿者要事先进行培训和考核。可以发放相关资料，请专门的指导老师给志愿者上培训课，使其具备一定的非遗文化素养和传统手工艺技能；定期对高校志愿者进行考核，若考核不通过者必须再学习后才能上岗；评选优秀志愿者并给予一定的奖励；组织相同活动项目的志愿者进行比拼，奖励优胜者。

第四，增加馆外活动合作，例如非遗文化进校园等可与高校志愿者合作共同开展。

2、涉及非遗却无相关活动的场馆

这类场馆泛指场馆涉及非物质文化遗产或场馆主题本身属于非物质文化遗产教育，但馆内没有开设相关活动或没有指出场馆内哪些项目涉及非物质文化遗产的场馆。如中国茶叶博物馆，以茶文化为主题，茶艺等均属于非物质文化遗产，但馆内对此并没有作相关说明。笔者发现中国茶叶博物馆内有让学生体验茶艺的第二课堂活动，但学生却无法将其与非物质文化遗产联系在一起，对培养学生保护和传承非物质文化遗产的意识没有起到应有的作用。在对于此类场馆中，笔者建议可以对馆内涉及非物质文化遗产的项目进行系统的整理、编排，设立相应的说明，给参观者一个较为直观的印象。此外在让学生体验馆内属于非物质文化遗产的活动时给予一定的讲解或说明，如让学生在亲自动手体验茶艺技术时可以让指导老师顺便讲解一下茶艺和非遗的关系，使其意识到中国非物质文化遗产的广博精深。

3、没有任何涉及非遗的场馆

由于地域等问题，某些城区所拥有的可供小学生参观学习的非遗资源相对匮乏，较难组织开展非遗教育。针对此类场馆，笔者认为可以通过几下三点来改进：

第一，与邻区有丰富非遗资源的场馆进行合作，增设一些不需要大型设备和专业人员指导的较为简单的第二课堂非物遗教育活动。例如引进上城区杭州历史博物馆的“听听杭州的那些事儿”活动。此类场馆需要制作一些杭城历史视频，培训讲解员让学生们听着讲解陪着视频感受杭州的悠久历史和深厚文化底蕴，为了提高学生的参与度还可以举办杭城历史故事比赛。

第二，主动“走出去”，邀请非遗场馆工作人员一起到该区的小学开展开展杭俗、非遗文化活动。

第三，联合当地区政府一起举办类似“童话杭州名人，寻觅少年知音——童版解说词”[]及其延伸“童画杭州名人”[]活动。分别通过让孩子们用自己的语言和理解来撰写解说词，并担任小小讲解员和用自己的创造力绘图的形式，让孩子们了解到杭州名人的故事和杭州历史文化，激发了他们积极性，拉近了当今少年和历史名人的距离。孩子们在潜移默化中，接受了艺术和文化双重熏陶。

三、学校应重视非遗教育

学校教育是非物质文化遗产教育的最有效的方式之一，其中小学阶段是培养学生对非物质文化遗产的兴趣的最佳时期，因此小学非物质文化遗产教育尤为重要。学校应对非遗教育引起重视，通过多种形式，让非物质文化遗产进入教材、进入课堂、进入校园，成为校园文化建设的一部分。①在中小学的课程中融入非物质文化遗产教育。中小学的校本课程可以以家乡为非物质文化传承的支点，将民俗非遗文化与本校课程结合。如：把民族民间剪纸艺术文化与小学美术教学融为一体，即把民间、乡土文化资源与美术教育研究相结合，实现了民族艺术文化精神的活态传承。[]当然，小学音乐课、体育课及校本课程同样可以结合当地特色非遗教学。中小学生的感性思维优于理性思维，但民族心理还不成熟，民族价值观尚待完善。[]这样可使学生们明确非物质文化遗产教育的重要性，培养学生正确的民族观和对非物质文化遗产的兴趣，加强其爱国精神和保护非物质文化遗产的意识。

②班级活动中融入非遗教育，增加学生第二课堂学习反馈。班主任老师可在班级活动中穿插相关内容，采取表演、竞猜、演讲等多种形式改善学生第二课堂非遗活动反馈情况，提高学生的参与度和积极性，让学生们在轻松愉悦的活动氛围中体会非遗的魅力，加深保护和传承非遗的责任感。

参考文献

林秋朔.抢救我国非物质文化遗产建言[J].民间文化论坛，2004，（5）.

莫高.新时期杭州民俗文化的演变[J].杭州师院学报（社会科学版），1987，（3）.

??张智烽.非物质文化视野下的杭州民俗体育研究[D].：杭州师范大学，2010.

??李琦.家乡：非物质文化遗产教育传承的支点[J].西南大学学报（社会科学版），2008，（4）.

??徐晓航.小学第二课堂中开展非物质文化遗产教育的现状与思考[J].教育教学论坛，2012（12）.

分子生物学遗传学篇3

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（1）了解染色体、DNA、基因三者之间的关系。了解遗传性状的概念和相对性状的实例。了解优生优育的措施和生物变异的概念。

（2）理解DNA是主要的遗传物质。理解性染色体和常染色体的概念和性别决定的方式。理解遗传病和近亲结婚的关系。理解可遗传变异和不可遗传变异区别及变异对生物生存和发展的作用和意义。

（3）灵活应用基因控制生物的性状。

2.教学重点及难点

（1）明确“遗传、变异、性状、相对性状、基因”等概念之间的联系。

（2）培养自我建构知识网络的能力。

3.教学流程

3.1情境导课

学生活动：“小婷读报”现场。观众朋友们，大家好。我是“小婷读报”主持人小婷。今天新华日报头版头条登出了这样一条消息：因“发现器官发育和细胞程序性死亡的遗传调控机理”而获得2002年诺贝尔生理学或医学奖的美国著名生物学家H?罗伯特?霍维茨将于北京时间2013年4月9日来宁挑选他的助手。据说应聘现场相当火爆。

3.2第一关：基础梳理，紧扣考点

3.2.1复习DNA是主要的遗传物质

教师活动：幻灯片展示4个问题：（1）遗传信息的中心是什么？（2）细胞核中易被碱性染料染成深色的物质是什么？（3）生物主要的遗传物质是什么？（4）染色体、DNA、基因三者之间的关系是什么？

学生分组讨论，并回答问题。

教师活动：结合染色体、DNA、基因图片，给出正确答案，并给答对的学生分发通行证。

学生填写学案：遗传信息的中心为细胞核，细胞核中易被碱性染料染成深色的物质为染色体，染色体由DNA和蛋白质组成，DNA是主要的遗传物质，DNA分子上具有特定遗传效应的片段叫做基因。

3.2.2复习人的性状和遗传

教师活动：幻灯片展示3个问题：（1）什么是遗传性状？（2）什么叫做相对性状？有哪些实例？（3）基因如何控制生物的性状？

学生分组讨论，并回答问题。

教师活动：结合一对相对基因，给出正确答案，并给答对的学生分发通行证。

学生填写学案：（1）遗传性状指的是可以遗传的生物体的形态特征和生理特征。（2）相对性状：同一生物、同一性状、不同表现类型。（3）基因是成对的，控制生物性状的基因有显、隐性之分。显性基因是指控制显性性状的基因，用大写字母表示。隐性基因是指控制隐性性状的基因，用小写字母表示。当一对基因中有显性基因时一般表现为显性性状；当一对基因都是隐性基因时表现为隐形性状。

3.2.3复习人类的性别决定

教师活动：幻灯片展示2个问题：（1）人类性染色体和常染色体概念是什么？（2）人类性别决定的方式是什么？

学生分组讨论，并回答问题。

教师活动：给出正确答案，并给答对的学生分发通行证。

学生填写学案：（1）常染色体：与性别决定无关的染色体。性染色体：与性别决定有关的染色体。（2）完成表2。

（3）完成性别决定的遗传图解（图1）。

3.2.4复习遗传病和优生优育

教师活动：幻灯片展示4个问题：（1）什么是遗传病？（2）常见的遗传病有哪些？（3）预防遗传病最有效的措施是什么？。（4）有哪些优生优育的措施？

学生分组讨论，并回答问题。

教师活动：给出正确答案，并给答对的学生分发通行证。

学生填写学案：（1）遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。（2）色盲、血友病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等都属于遗传病。（3）预防遗传病最有效的措施：禁止近亲结婚。（4）优生优育的措施主要是：禁止近亲结婚、遗传咨询和产前诊断。

3.2.5复习生物的变异

教师活动：幻灯片展示3个问题：（1）什么是生物的变异？（2）可遗传变异和不可遗传变异区别是什么？（3）生物变异对生物生存和发展的作用和意义是什么？

学生分组讨论，并回答问题。

教师活动：给出正确答案，并给答对的学生分发通行证。

学生填写学案：（1）生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异叫生物的变异现象。（2）可遗传变异和不可遗传变异根本区别在于：遗传物质是否发生改变。（3）生物变异对生物生存和发展的作用和意义：地球上的环境是变化多端的，如果生物不发生变异，就不能适应不断变化着的生活环境。如果没有可遗传变异，就不能产生新的生物类型。正是由于生物的遗传和变异，才使得生物界由简单到复杂、由低等到高等不断地进化发展。

3.3第二关：考纲扫描，构建网络

教师活动：展示《2013年南京市中考指导书》要求。

学生活动：展示学生预先分组准备好的思维导图。教师请4个小组的代表上台展示他们的作品，并讲解。

教师活动：展示教师准备的思维导图和学生交流分享。以4组学生中最为详细合理的思维导图为依据，对知识点进行简单的总结。给以上展示的小组成员分发通行证。

3.4第三关：核心攻略?解疑点睛

教师活动：展示南京市“生物的遗传和变异”相关中考题，让学生了解中考出题方式，教师总结点睛。

教师活动：给答对的学生分发通行证。

3.5第四关：趣味检测

分子生物学遗传学篇4

[关键词]林木遗传多样性研究方法保护措施

一、林木遗传多样性研究方法

生物多样性的基础是遗传多样性，遗传多样性是指种内基因的变化，也称为基因多样性[1]。对于林木遗传多样性的研究，首先注意到的是林木遗传变异的研究。其研究包括地理种源、林分、个体、个体内变异四个方面。这些变异体现在表型、细胞、生化、DNA分子等不同水平上[2]，一个种群遗传多样性越高或越丰富，适应环境的能力就越强。多样性的测定对研究物种起源、基因资源分布和进化潜力等具有重要意义[3，4]。

表型标记是最初的遗传标记，用表型标记检测遗传多样性是最直接、最简便易行的方法。植物群体在长期适应环境过程中，个体和群体之间存在着不同的形态变异。同一树种分布在不同环境中，受环境和基因交流的限制，表型性状也存在着一定的差别[5]。遗传性状稳定、多态性好的表型至今在分类学和遗传学中广泛应用。其中叶形态是一个重要的表型特征[6]。表型标记虽然具有直观易辨、造价低廉等优点，但在揭示品种间的差异上，存在着一定的局限。

染色体是遗传物质的载体，是基因的携带者，与形态学变异不同，染色体变异（畸变）必然导致遗传变异的发生，是林木遗传变异的重要来源[7]，染色体的变异主要表现为染色体形态与结构的变异和染色体数目的变异两种类型，染色体研究技术的发展，如细胞原位杂交技术的应用，在染色体水平上将揭示出更加丰富的遗传多样性[8]。由于某些林木物种对染色体数目和结构变异反应敏感，有些则适应变异的能力较差。到目前为止，可利用的细胞学标记仍屈指可数[9]。

生化标记主要包括同工酶和贮藏蛋白，20世纪50年代以后出现的蛋白质电泳技术[10]，使根据具有的相同生物功能但蛋白质组成不同的酶来反映个体或群体之间差异的同工酶标记发展起来了[11]。同工酶遗传变异多存在于林木群体内或种源内，群体多样性程度也与地理距离存在一定的关系。然而，由于同工酶电泳技术只能检测编码酶蛋白的基因位点，对非结构基因则无能为力，限制了这种技术的广泛应用[8]。

近年来，生物化学和分子生物学技术迅猛地发展，一些相对简便且花费不高的分子生物学方法为更好地组织群体内部有用的遗传变异提供信息。以DNA多态性为基础的遗传标记，可代表物种本身遗传特性，不受环境条件和发育时期等因素的影响[12]，目前应用与林木遗传多样性研究最普遍的DNA分子标记技术主要有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、EST和SNP等。分子标记技术的发展，使准确评价林木群体遗传多样性和遗传变异成为可能[13]。利用这种技术，可以从本质上揭示不同林木物种遗传变异规律[14]，探讨林木种群的亲缘关系和基因流向，这为育种学家选育新品种提供有力的技术支撑，也为种植资源的保护和物种分化研究提供基础资料。

二、保护林木遗传多样性的措施

我国有3万多种高等植物，其中15～20%处于或临近濒危状态[15]。由于外地种群的引入和新品种的推广，当地遗传资源有可能遭受严重污染。加之对自然资源的开发利用和环境污染，使得林木的遗传多样性受到了较大威胁。如果遗传多样性得不到应有的保护，一个物种的灭绝就意味着将有难以数计的遗传多样性的消失。

为保护林木的遗传多样性，首先要了解一个地区某一树种的遗传多样性水平，同时还要加强树种遗传多样性水平、繁殖特点及其与环境互作关系等方面的研究，以便能针对树种的不同情况采取相应的保护措施；结合林木改良育种工作，通过建立基因库、标本园，甚至测定林等进行异境保存；还要注意把遗传多样性的保持同造林结合起来，生长周期长的树种以采用多样性较丰富的实生苗造林最好，而生长周期短的树种可采用多无性系混合造林，这样即可以保持一定的树种遗传多样性，又可以防止因遗传基础窄化可能带来的不必要损失[16]。与此同时，行政部门也要积极保护林木遗传多样性，可以通过制定一系列有关的政策、规则，加强宣传，不断提高全体公民对保持林木遗传多样性的认识，为遗传多样性保持工作的顺利开展创造一个优良的社会环境。

参考文献

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分子生物学遗传学篇5

文章编号：1003-1383(2007)06-0737-02中图分类号：R394-33文献标识码：B

遗传学是一门发展迅速的生物学分支科学,它从基因水平研究生物的遗传规律,所研究对象涉及了动物、植物、微生物、人类等形形的生物,近年来,随着人类基因组计划的实施，在基因组研究,克隆技术,生物制药,基因诊断与治疗等领域中取得了令人瞩目的成果。由于受传统教育思想的影响，多年来实验教学都是以理论教学为中心，验证课堂上所讲的理论知识，学习有关的实验技术，忽略了能力的培养，这种教学方式限制了学生的创新思维和创新能力的培养。本文结合我校的遗传学实验教学改革进行初步探讨。

遗传学实验主要表现

实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分，它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用，是其他任何教学形式都无法替代的［1］。实验教学不光是为了证实课堂上所学的理论和仅仅掌握一些实验操作技术，而是为了在巩固理论知识的同时，提高学生的科学思维能力、研究能力，培养学生的探索精神、创新意识和创新能力。同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。如何在实验教学中培养学生的创新意识、创新能力，造就创新型人才，是形式发展的需要。当前我校生物技术专业的遗传学实验主要表现在3个方面。

1.经典遗传学实验内容多，现代遗传学实验内容少遗传学实验主要包括两大内容：①细胞遗传学技术占33%，包括染色体核型及带型分析、染色体结构及数目变异鉴定等染色体操作技术；②经典遗传学验证性实验内容占50%，以三大遗传规律验证为主，忽视了遗传学实验，一是分子遗传实验内容为0，如DNA提取、酶切、连接、扩增与检测技术，基因突变RAPD分析等实验；这些实验技术已经成为现代分子遗传学或生物技术的基本内容，本科生不掌握难以跟上遗传学快速发展的步伐，也与目前遗传学理论教学不相适应。二是群体遗传学实验内容仅占17%，如基因数目估计，遗传率估算，群体基因结构分析及遗传疾病风险估算等实验技术，是群体及数量性状遗传研究的基本技术，但这些实验内容却很少。

2.验证性实验多，综合性、设计性、创新性实验少验证性实验50%，综合性30%、设计性20%、创新性实验几乎没有。采用传统的实验设计方法,整个教学过程中学生处于被动接受的地位,学生过分依赖教师的指导,不能独立操作、观察,习惯做完一步就问教师下一步做什么。学生没有机会去设计、去思维、去创新。这种教学模式不利于提高学生研究遗传学的实验技能,不利于提高学生的独立能力、观察能力、判断能力和解决问题的能力,影响学生对实验设计方法的深入理解,不利于学生创造性思维的科研素质培养。

3.课外完成的实验多，课内完成的实验少在所开设的10个实验中，需要课外完成的实验有6个，占60%，如人类染色体标本制备，整个过程需要经历采血、培养、加秋水仙素、制片等过程，培养时间需72小时，课堂计划4学时内学生不可能完成，必须由老师或学生事先做，计划内的4学时仅是学生的制片。而一般的遗传学实验，一次课仅有3～4学时，许多实验操作在有限的时间内不可能完成，学生无法参与实验的全程，一旦离开老师的协作仍然无法独立开展类似实验。お

遗传学实验教学改革形式

1.重组实验内容将原来的10个遗传学实验重组、整合为经典遗传学实验、细胞遗传学实验、分子遗传学实验和群体遗传学实验4个模块。在经典遗传学实验中果蝇杂交实验作为设计性实验；群体遗传学实验的人类正常遗传性状的调查，作为设计性实验；细胞遗传学的人类染色体的制作为综合性实验，其实验课时比重分别为4∶3∶2∶1。

2.增加分子遗传学实验技术我校生物技术专业的课程设置了《分子生物学》，其课程已经开设了分子生物学的基本实验，学生掌握了分子生物学的基本实验技能，在《遗传学》实验中，则重点突出人工诱发基因突变的方法设计、各诱发突变处理材料与未诱变材料RAPD指纹差异分析，以及结合医学院校的特点，对广西特有的遗传病，如地中海贫血的检测，避免与生物化学、分子生物学等实验内容重复。

3.增设创新性实验4个实验模块做为《遗传学》实验必做的基本实验，此外为培养学生的创新能力，造就创新型人才，教师给学生一些方向性的选题，如结合广西特有的动、植物，进行的染色体分析技术；环境中致畸、致癌、致突变（三致）物质的检测等，由学生组成课题组按申报课题的方式写出标书，专业教师审核其可行性，配指导教师进行创新性实验1个，学生边设计、边实验、边研究。

4.实施全天性开放实验教学为配合综合性、设计性、创新性实验，实验室实施全天性开放实验教学，让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制，实验室三开放：时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设备开放。学生可以通过自行查阅文献、自行设计实验、独立完成实验，教师只是起引导作用。实验室安排教师值班、并负责指导学生，学生自我调节、合理安排实验时间，同时可提高高档仪器设备的使用效率。通过问卷调查，95%的学生认为开放实验室对动脑与动手能力的培养是封闭式教学所无法替代的，对重视学生个性的培养，确立以学生为中心和主体地位大有裨益，是符合教育规律和人才成长规律的培养模式的［2，3］。

5.考核方式的改革实验教学实行学分制，一般不进行书面考试，着重学生设计思路、实验技能与实际操作水平的考核，方式可以口试、操作、实验报告、论文报告、答辩或研讨等方式进行考核，实验设计、实验操作、创新性实验按（4∶4∶2）的比例，对学生进行综合考核评价。

通过对2000~2003级生物技术专业的学生实行实验教学的改革，认为遗传学实验有助于学生独立思考能力，动手能力，分析问题、解决问题的能力，逻辑推理能力等的培养，有助于对经典遗传学的理解，达到融会贯通、事半功倍的效果。从《遗传学》实验课问卷调查可看出，03级生物技术有97.7%的同学赞成开放性实验，有近90%的同学认为对培养实践能力有较大的帮助，此外90%的同学希望能增加更多的开放性实验内容以供同学选择。在2004级的同学中我们正在开展创新性实验，由学生自行确定选题，设计实验方案，在经费许可条件下，购买试剂，完成实验，目前正在进行中。通过实验教学的改革力求将培养目标由知识技能型转变成能力培养型，实验教学以学生的实验动手能力、综合分析能力和创新能力的培养为目的，以适应创新型人才培养的要求。

参考文献

［1］许征程，安静霞.高校实验教学改革与创新人才培养的关系［J］.河北师范大学学报（教育科学版），2005，7（1）：92-94.

［2］陆审龙.开放教学实验室，提高学生创造能力［J］.实验室研究与探索，1999，6（8）：10.

分子生物学遗传学篇6

关键词：教学改革学习兴趣遗传学

由于我国当前的教育体制，学生在升学考试制度的指挥棒下，考什么学什么，主、副科的划分也是以是否高考做界线。在这种情况下，中学生物教学陷入困境。相比之下，初中生物课境况好些，大量的实验可以激发学生的兴趣。而高中生物理论性较强，概念较抽象。学生很难做到在繁重的学习压力中抽出时间去考虑生物学的问题。因此我认为高中生物教学亟待改革。

一、教材体系的编排

现行高中生物必修教材中，第五章讲授《遗传和变异》。首先讲述现代分子遗传学的基础知识，即基因的本质、复制和表达，然后介绍孟德尔的经典遗传学工作，即分离规律和自由组合规律，用现代遗传学理论分析这两个遗传规律的实质。有人对这种编排体系提出了不同看法，认为应该参照高等学校教材《遗传学》的编写顺序，遵循遗传学的发展史，先介绍孟德尔的经典遗传学，再讲述现代分子遗传学，这样才更符合人们的认知规律，有助于学生了解科学家研究问题的思路和方法，有利于培养学生探索性思维的能力。中学生物教学在培养目标和课程设置等许多方面与大学教学不同。大学教育培养的是高层次的专业人才。在大学里，《遗传学》专业课常常开设一年的时间，讲授的内容非常深。而高中生物必修课是为高中生将来就业或继续深造打基础的，讲述的是最基本的生物学知识。遗传学的内容作为高中生物课的一个组成部分，所占课时数非常有限，一般只讲授十几个课时。

因此，在考虑教材体系的编排时，要认真研究教学大纲的要求和高中学生的年龄特点，按最有利于学生有效地获取知识的方式进行教材体系的编排。如果教材先讲述孟德尔的工作，用孟德尔假设的“遗传因子”来解释遗传规律，那么在讲述了基因的本质之后，还得用现代遗传学的“基因”概念从分子水平再次进行解释，才能给学生一个完整的、迄今为止人们所获得的对遗传规律实质的认识。但是第二次的解释由于受课时和学生的接受能力等因素的制约，难以在问题的实质上比第一次解释得更深刻，从而不可避免地导致了知识的简单重复。现行教材在揭示遗传规律的实质时，因为已经有了现代分子遗传学的知识做基础，所以给学生介绍的是这一领域的许多科学家多年来研究成果的经验总结，为学生高效地获取前人智慧的精华创造了条件。由此可见，新编高中生物必修教材中遗传学部分的内容编排还是应该以现行高中生物必修教材的体系为基本框架，在新颁布的高中生物教学大纲的指导下做适当的改革和调整，不宜做大的改动。

二、教材内容的选取

教材内容的选取是否适当，是影响教材质量的重要因素之一。一部高质量的教材，其教学内容必须符合党和国家的方针政策，符合教学大纲规定的各项要求，适应培养21世纪我国社会主义现代化建设的各类人才的需要。因此，在确定高中生物必修教材的内容时，需要考虑下面几个问题。

1．教材内容要进一步加强思想教育，把科学性和思想性更好地统一起来。思想教育切忌空谈泛论，而应渗透在具体的教材内容中，结合生物学基础知识的讲述，认真地向学生进行辩证唯物主义观点和爱国主义思想教育。例如，现行教材在讲述DNA是遗传物质的证据时，介绍了噬菌体侵染细菌的实验，这个实验有力地证明了DNA是遗传物质，但美中不足的是，它在证明染色体的另一个重要组分蛋白质不是遗传物质上，似乎显得说服力不够。如果新编教材从论证是否两个方面来说明问题，必将有助于学生辩证唯物主义世界观的形成和严谨的科学思维方法的掌握。

2．从21世纪对高素质人才的需要出发，认真选取传统的和现代的生物科学基础知识。生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程，因此，新编高中生物必修教材在精选基础知识时，应该适当充实一些有关生物科学新进展的内容。美国教材比较注意知识的更新，以遗传学部分为例，《现代生物学》中介绍了“人类遗传学”、“基因表达的调控”、“人工育种”和“基因操作”。《生物学》和《生物学口研究生命的科学》中都介绍了“基因表达的调控”、“人类遗传病”和“遗传工程”，这些内容都是近些年来生物科学前沿领域取得的新成果。根据我国普通高中生物必修课设置的情况，新内容不宜增加得太多，应该精选一些与学生将来参加现代生产和进入现代生活关系最密切的知识。例如，随着生活水平的提高，人们越来越重视改善人口质量，人口质量的改善要从胚胎时期抓起，胚胎时期的遗传病诊断和治疗是贯彻我国的优生政策、提高人口素质的重要措施之一。因此，新编教材的遗传学部分应该像高中生物教学大纲的规定那样，增加“人类遗传病和优生”的内容。

3．教材内容必须做到理论联系实际。生物学是一门与人类的生产和生活关系非常密切的自然科学，它从生产实践和科学实验中产生和发展，又广泛运用于生产和生活实践。贯彻好理论联系实际的原则，是编好中学生物课本的关键之一。教材内容中知识与生产、社会的联系不仅是对生物学科的要求，也是国际理科教学改革的新趋势。当代科学技术的发展突飞猛进，并且日益渗透到社会的各个方面。为了适应现代社会发展的需要，一些发达国家的理科教育在改革中形成了科学、技术和社会教育模式。各科教学都注重了基础知识的传授和能力的培养，把学科的教学与科学、技术在社会生产、社会生活中的应用结合起来，使学生不仅有各学科较深的基础知识，而且有广博的STS方面的知识和能力。