遗传学重点总结范例(3篇)
遗传学重点总结范文篇1
【关键词】医学遗传学；教学效果；探讨
医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门科学。它是遗传学知识在医学中的应用，它主要研究遗传病的发生机制、遗传方式、诊断、治疗、预后、再发风险，尤其是预防措施，以降低人群中遗传病的发病率，提高人口素质。随着分子生物学的发展和遗传病发病率的增加，医学遗传学已经成为医学教育中基础医学的一门重要学科。医学遗传学内容相对枯燥抽象，知识点繁杂，难以理解和记忆，加之中职卫校本门课学时数少，该课程又属于考查课，这就使原本文化基础很差的学生对该课程的学习失去了信心，给教育工作者带来了些困难。如何让学生掌握好医学遗传学的理论知识和技能，更好地运用于工作实际，并普及到社会大众，是教育工作的主要任务。以下笔者就自身教学实践谈几点看法。
1提高教师自身素质
教师作为整个教学过程的组织者，在优化课堂教学效果中起重要作用[1]。教师的言行时刻感染和教育着学生，这就要求教师要有强烈的责任感和饱满的热情上好每一堂课；认真钻研教学，平时注意多收集各类遗传病图片、影像资料、临床病例等，精心制作课件，认真设计好每一堂课；不断学习专业知识，与时俱进，时刻关注本学科的研究动态及最新成果，了解在临床中遗传病的最新检查手段、治疗措施及预防工作开展情况等，并融入教学。这样，教师一定会把课讲得生动有趣，赢得学生的喜爱。
2医学遗传学的重要性在教学中的灌输
在绪论课上要向同学们清楚地介绍医学遗传学在医学教育中的地位。随着科学的进步，对急性传染病、流行病的控制，遗传病对人类的危害已变得越来越明显。据统计，在儿童医院，住院病儿约有1/4～1/3是患有与遗传有关的疾病；如果从人群中的患病率来估计，人群中约有20%～25%的人患某种遗传病，这些疾病可以采用医学遗传学的手段得到有效解决，运用医学遗传学的知识和技术，会降低新生儿遗传病发病率，从而提高我国人口素质。作为21世纪的医务工作者，学习并掌握好医学遗传学的理论知识和技能是非常必要的。
3教学中多种教学方法的综合运用
3.1充分利用多媒体教学
3.1.1多媒体以其图文并茂、声像俱佳、动静皆宜、信息丰富等特点极大地优化了教学过程，增强学生对抽象事物与过程的理解，从而将课堂教学引入全新的境界[2]。比如，可以通过动画清楚地把减数分裂中遗传物质的复制、分离、染色体重组等一系列的发生过程一气呵成地演示给学生，这样学生会对减数分裂过程有一完整的认识和掌握。同时，把这一过程中出现的同源染色体、联会、二价体、二分体、四分体、姐妹染色体、非姐妹染色体、交叉互换这一系列概念在幻灯片上以图显示并讲解，学生比较轻松的理解和掌握了这些用语言描述难以讲透彻的概念，而且还能透彻的理解这些概念之间的相互联系。这样既减轻了教学负担，又有助于学生对知识的掌握。
3.1.2多媒体教学能活跃课堂氛围，激发学生学习兴趣医学遗传学主要研究人类遗传病的发生、发展与遗传的关系。可以利用多媒体的声音、图像、动画向学生介绍各种遗传病。通过多媒体的影像资料、图片，学生看到了各种遗传病的临床特征，理解了不同遗传病的发病机制，这些遗传病给学生印象深刻，甚至牢记不忘，这种教学方式充分调动了学生的学习热情。
3.1.3多媒体教学可以节约课堂时间，提高教学效率多媒体教学将大量的图片和文字说明一并展示出来，有些内容还可以列表说明、比较，这样使大量的信息在有限的课堂内呈现给学生，增加了知识量，提高了教学效率，解决了医学遗传学教学时数少而内容多的矛盾。比如，笔者在讲到多基因遗传病中易患性阈值和平均值距离与发病率的关系、群体发病率与患者一级亲属发病率的比较及阈值有性别差异的易患性分布这些较为复杂的内容时，把绘制好的图片展示出来一一说明，既节省了时间，又可以图示意、深刻讲解，学生容易接受这一复杂的教学内容，降低了学习难度，又提高了学习效率。
总之，通过多媒体教学的合理利用，可以生动形象的演示出一些枯燥难懂的教学内容，同学们的学习热情高涨，达到了事半功倍的教学效果[3]。
3.2合理利用病例分析教学法，注重理论联系临床实际
3.2.1病例的引入会对学生有很大的吸引力，他们认真的聆听、思考及发表见解，活跃了课堂气氛，也培养了学生分析问题、解决问题的能力，有助于对遗传病知识的理解和记忆[4]。老师平时注意多收集典型病例，并将这些典型病例做详细记录，制成幻灯片演示给学生。
比如，在讲到单基因遗传病的遗传方式时，笔者给学生展示一个家族性结肠息肉症患者的临床病例，其中包括病史过程、临床表现、家族史，根据这些资料让学生：绘制系谱，分析系谱特点，互相讨论交流，归纳总结常染色体显性遗传病系谱特点，预算患者同胞、子女再发风险。
病例分析法让学生体会了遗传病的分析和诊断过程，为学生今后从事遗传咨询、优生优育等工作奠定了基础。在整个教学过程中，教师起引导作用，同时又能驾驭好课堂，这样才能收到良好的教学效果[5]。
3.2.2理论联系临床实际，能使医学遗传学知识更好的应用在医学领域，也能使学生的学习兴趣倍增。比如，在讲到多基因遗传病时，笔者向学生列举了一些常见病，如高血压、冠心病、糖尿病、精神分裂症、唇裂等即为多基因遗传病，请学生思考、回答这些病的发病特点、临床表现、是否有家族聚集倾向、是否可以通过改变生活方式改善病情，大家对这些疾病非常熟悉，可能就发生在自己身边，学生感觉不难回答并积极参与讨论，最后老师总结、概括多基因遗传病的特点受遗传、环境双重因素的影响，多基因遗传病可以通过改变生活细节改善病情。这种理论联系临床实际的教学方式，调动了学生学习的积极性，深受学生喜爱。
3.3注重实验课教学实验课可以加深学生对理论知识的理解、掌握，培养学生实验操作技能。我们除了安排染色体核型分析、人类皮纹分析等实验内容外，还安排了观看遗传病录像、系谱绘制和分析，让学生自己积极动手动口、互相讨论[6]，对各种遗传病进行分析、诊断、进行再发风险估计等；还组织学生参观了儿童福利院，了解遗传病和先天畸形的调查程序，了解典型病例的临床表现，让学生把学到的医学知识用于实际，大大提高了他们的学习兴趣，从而提高了教学效果[7]。
总之，在教学过程中，要根据教学内容采用讲述式、启发式、讨论式、谈话式、对比式、实验式、引导式等传统的教学方法[8]，以及与多媒体教学等现代化教学手段结合[9]，充分调动了学生学习积极性，从而达到良好的教学效果。
4教学内容与实践相联系
目前，来本校就读的学生一多半来自农村，他们家乡的医疗水平和条件很有限，可以让学生回家做一些实践活动。收集典型遗传病家族发病情况，绘制系谱并进行系谱分析，进行再发风险估计，给家乡父老提出合理的咨询意见[10]；宣传防治遗传病的科普知识；宣传遗传咨询、婚前检查、适龄生育、产前诊断等具体措施的实现对于优生的重要性，给孕妇解释为什么现在孕妇需要做唐氏综合症检查；帮助百姓解读新婚姻法、禁止近亲结婚等国家政策。通过实践，同学们的遗传学知识得到巩固和提高，同学们也感到医学遗传学是一门很实用的学科，医学遗传学知识的普及会提高中华民族的人口素质，会使中华民族兴旺、国家富强。
5开展电化教学
电化教学也是课堂教学的一种形式。在课堂教学过程中合理利用电教传媒，解决问题易懂高效，学生学习轻松愉快。把遗传病录像带播放给学生看，学生可以系统掌握遗传病种类，目睹各种单基因遗传病的详细特征，每种单基因遗传病的系谱特点，各种染色体病的临床特征、细胞学特征，两性畸形的种类、原因及相应的矫形手术。通过遗传工程初探电影的播放，学生可以加深理解基因的转录翻译这个及其复杂的过程，这个内容恰恰是遗传学中最基本的核心内容，称之为中心法则，它是研究遗传学的基础，是教学的主线之一。这个内容的观看解决了教学难点，开阔了学生的视野，树立了科学发展观。
总之，通过教师自身的不断学习，将更好的方法和内容运用于教学实际，将更新的知识信息传播给学生，让学生掌握好医学遗传学的知识和技能，为今后从事医学工作奠定基础。
参考文献
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遗传学重点总结范文
关键词：高中生物课程；“遗传与进化”模块；逻辑体系；小进化
Abstract:Thetheoreticalsystemofmoderngeneticsisaxiomsystemwithscientifictruthasthelogicalstartingpoint.Atthesametime，thedevelopmentofgeneticsprovidelogicalbasisfortheresearchofsmallevolution.ThecontentsystemofhereditaryandevolutionmoduleinTheBiologyCurriculumStandardsinGeneralSeniorMiddleSchools（experimentaledition）isconstructedaccordingtologicalregulations.Inthedevelopmentalcoursesofgeneticsandevolutionism，scientistshaveusedmanyscientificwayswhichhaveveryhigheducationalvaluesforscientificrealization.Teachingmaterialscouldbewritteninaccordancewithlogicallinesorwithhistoricallinesofsubjectdevelopment，whichhasitsownsignificance.Andthecombinationofabstractthinkingandthinkinginimagesshowstheimportantvaluesofthinkingtraininginthismodule.
Keywords:biologyinseniormiddleschools；hereditaryandevolutionmodule；logicalsystem；smallevolution
关于生物课程内容体系的建构，作者曾在《高中生物课程内容建构及稳态与环境模块的分析》一文中作过讨论，认为像“遗传与进化”模块的内容，可以按形式逻辑的方法，确定若干科学事实或概念作为逻辑起点，通过演绎推理构建一个公理化的体系。[1]本文拟对此做一具体分析。
一、现代遗传学理论的构建
科学研究首先要通过观察和实验获得感性认识。孟德尔正是通过豌豆杂交实验，获得了大量经验材料。但是，感性材料的获得只是认识的第一步，认识的真正任务在于达到理性认识。这就需要用科学的方法去处理这些材料。如何处理？首先要概括总结出这些经验材料所反映的事物的本质和变化规律。这需要科学抽象。所谓科学抽象，就是人们运用思维能力，透过事物的各种现象，抽取出事物的本质属性及其变化发展规律。科学抽象是一个复杂的思维过程。第一步是以经验材料为基础形成概念，就是从“感性上的具体”上升到“抽象的规定”。所谓“感性上的具体”，就是人们在科学实践中形成的混沌的表象；所谓“抽象的规定”，就是通过一定的方法抽象出事物的本质属性。孟德尔正是从豌豆大量具体的遗传性状（如花的颜色、子叶是否饱满、植株的高矮等）中，抽象出“相对性状”的概念，并进一步把它区分为“显性性状”和“隐性性状”。第二步，是运用概念进行判断和推理，建构规律、原理，就是从“抽象的规定”上升为“思维中的具体”。“思维中的具体”不同于“感性上的具体”，感性材料已不再是各种事实的混沌的总和，而是受一定规律支配的有组织的知识。孟德尔就是依据显性性状和隐性性状等概念，总结出了分离现象和自由组合现象。整个过程从逻辑方法的角度看，是一个归纳推理的过程：前提是若干科学事实，结论是从前提中通过推理得到一般规律。在科学认识活动中，科学抽象与逻辑方法是同一认识过程中的两个侧面。一方面，认识过程是一个不断抽象形成科学概念的过程；另一方面，认识过程是一个运用逻辑方法进行判断和推理的过程。
认识了分离现象和自由组合现象后，孟德尔没有停步，他开始建立遗传因子假说。在科学研究中，当对科学事实的认识达到一定程度后，就必须通过理论思维的能动作用，运用各种理论思维方法进行整理和加工，建立科学假说。这是将研究引向深入的重要环节和一般方法。在孟德尔所处的时代，科学界盛行的理论思维方法是牛顿的方法。牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的第一条科学方法规则，就是简单性原则。[2]对“简单性原则”概念的界定，学术界至今尚无一致意见。牛顿和孟德尔所运用的简单性原则的含义，是事物内部的简单性，即认为在对自然的认识中，最简单的解释总是比较可取的。正如爱因斯坦所说：“我们所谓的简单性，并不是指学生在精通这种体系时产生的困难最小，而是指这种体系所包含的彼此独立的假设或公设最少。”[3]近代科学中，道尔顿首先在19世纪初按照简单性原则，把宏观的、高层次的、凭感官能觉察但认识还不够清楚的化学物质的多样性、复杂性，分解成数量无限多而种类比较少的微观的、低层次的、感官不能直接察觉的物质最小微粒──原子（当时道尔顿的认识），再以原子之间的相互联系和相互作用，来理解、说明、解释化学物质的形态、结构、功能和属性的无限多样性、复杂性，达到对化学物质和化学变化的全面、深刻的认识，从而奠定了现代化学的基础。孟德尔在创建其遗传因子假说的过程中，有否借鉴道尔顿的原子论认识模式，我们不得而知。但他运用简单性原则取得了成功。他建立了遗传因子成对存在的模型并创造了符号体系予以表达，以有限种类基因的无限组合，解释了无限种生命形式的存在。
假说虽然具有一定的事实基础和知识依据，但毕竟不同于科学理论，它带有一定的猜测性和或然性。因此，在建立起假说后，孟德尔又运用演绎推理以测交实验验证其遗传因子假说。演绎推理是进行逻辑证明的一种重要方法，是运用一般原理对具体事物进行推论并作出科学预见和发展科学理论的必要环节。
由此可见，孟德尔工作的开拓性，除了正确选择材料和采用统计方法，更重要的是巧妙地抽象出科学概念，建立假说，创造符号体系予以表达并与有计划的实验相结合。这种方法自伽利略和牛顿以来在物理学中一直被使用，但在当时的生物学中无人知晓。这可能是孟德尔的工作没有被与他同时代的最优秀的生物学家所认同的原因。但正是这种方法的建立使遗传学不断取得进展并成为一门真正的科学。
从逻辑方法来分析，遗传因子假说的逻辑起点是分离现象的自由组合现象，概括得出这两个现象时孟德尔使用的归纳方法是简单枚举法，即根据若干对象都具有某种属性而无一反例，于是推论得出该类对象都具有这种属性的结论。简单枚举归纳法得出的结论带有某种程度的或然性，不能作为科学理论来使用，只能提供尚需进一步加以研究和验证的一种假定。为了从根本上提高结论的可靠性，必须努力发现某种属性与某类对象之间的必然联系。如果能够确定某属性是该类对象所必然具有的，那么其推论就最终成立了。这样，推理方法也就由简单枚举法过渡到科学归纳法了。细胞遗传学和分子遗传学的成果，最终证明了孟德尔假说的正确性，因为它们根据对遗传现象和遗传物质之间必然联系的认识，推定分离规律和自由组合规律具有普遍性。至此，孟德尔假说才被确立为遗传学理论。
其实，经过分子遗传学的建立这一场“科学革命”后，现代遗传学的“范式”与经典遗传学已经完全不同了。现代遗传学的逻辑起点是三个方面的科学事实，一是有性生殖细胞的形成和受精作用（特别是这些过程中染色体的变化）；二是DNA是主要的遗传物质，每个染色体都是由特定的DNA链和蛋白质组成的；三是遗传物质对遗传信息的储存、传递和表达（分子遗传学中心法则）。通过对这三方面所发现的科学事实的综合，建构起了现代遗传学理论。而前面所述的遗传学的发生发展过程，已经成为历史。
二、进化理论构建的科学方法
达尔文进化论包括两方面的内容，一是肯定生物是进化的，二是说明生物进化的机理。对于“生物是进化的”这个结论，达尔文在自己的环球考察和前人研究的基础上，收集了大量的材料，主要运用归纳法得出。后来，又有越来越多的发现提供了新的证据。迄今未遇到反例。因此可以说，自1859年达尔文的《物种起源》发表后，进化论取得了胜利。对“生物进化的机理”，达尔文用自然选择理论解释。现在有许多异议，但尚未有一个理论可以取而代之。对此，我们从科学方法的角度做一分析。
自然选择理论的逻辑起点是四个科学事实：过度繁殖、遗传变异、生存斗争和隔离。达尔文以它们为基础，通过与人工选择的类比，依据因果关系而建立起理论体系。在作为逻辑起点的四个科学事实中，过度繁殖和生存斗争，可以通过观察直接证实；对遗传变异，现代科学研究也已充分证明，在各种生物中都发现了大量的突变，遗传多态现象（polymorphism）广泛存在；隔离阻断了基因交流，对于小种群来说，确实能使物种分化，这已成为珍稀动物保护中建立“种群通道”的理论依据。现在的争议在选择理论。达尔文的自然选择理论是通过与“人工选择”的类比而建立的，因此仅仅是一种推断。人工选择是在有限范围内进行的，而且是实验上可控的原理。把这样一种原理扩展成普遍意义上的原理，是否可以？而且到目前为止，人们除了在多倍体植物中发生的一些例子外，在可以观察的范围内从来没有出现过新物种。所以，通过自然选择产生新物种尚缺乏实证。因此，一些人从思维方式和科学方法的角度，对自然选择学说提出了质疑。伴随对生物进化过程中物种演变认识的深入，遗传学家歌德斯密特（R.B.Goldshmidt）在1940年提出了“大进化”和“小进化”的概念。1944年古生物学家辛普森（G.G.Simpson）对此概念又做了修正并给予明确定义，认为小进化（microevolution）考察进化过程中物种内性状维持或变异的规律，大进化（macroevolution）则研究物种规模演变的特征。达尔文和他以后的许多进化论者把生物个体看作是进化的单位，但小进化的研究表明这样的认识是不对的。实际上，进化的单位，对无性生殖的生物是无性繁殖系，对有性繁殖的生物是通过有性生殖联系起来的种群。这样，在遗传学研究成果的直接推动下，达尔文的自然选择学说发生了一次大的改造，主要体现在选择的效果不再是“生”或“死”的问题，而变成了在生物的繁衍过程中，突变基因对种群基因库分布（某突变基因和与它同源的等位野生型基因在种群总基因数中的比例）的影响大小的问题；生物进化的单位不再是生物个体，而是扩展到种群。这是对达尔文进化论的一次重要修正，人们把这次修正后的达尔文进化论称为“现代综合论”（themodernsynthesis）。
现代进化理论对小进化的研究，以遗传平衡定律（Hardy-Weinberg定律，1908）为基础，引进适合度（fitness）和选择系数（selectivecoefficient）的概念后，为自然选择学说提供了可靠的逻辑基础和定量概念，是自然选择学说的重要发展。现在许多生物学家接受选择理论，正是因为遗传学在这个方面的发展。然而，对现代综合论，基于种群遗传学基础之上的小进化模式是否可以解释物种形成和高级分类群起源等大进化现象，多年来一直是进化生物学中争论的一个焦点问题。特别是20世纪70年代以来，古生物学研究证明生物的大进化过程并不总是与环境的变迁相一致。例如，我国云南澄江动物群化石揭示的寒武纪大爆发之类的进化现象（还包括大绝灭现象）告诉我们，进化不是一个连续的过程而表现为阶段性的过程，最初是以迅速形成几种主要类群的方式爆发性地形成类群的阶段，然后是缓慢的物种形成和在每个类群内对不同栖息地逐渐适应的阶段，最后是衰落和绝灭阶段。因此，进化不仅是由环境的变化和生存斗争决定的，它还受生命系统内部因素的制约。特别是大进化，更是如此。
从控制论的角度看，生命系统的稳态是反馈调节的结果。生命系统可能通过负反馈调节而保持稳态，也可能通过正反馈调节打破原有的稳态，从而建立新的稳态或趋于毁灭。因此，选择并非只是自然的选择，生命系统作为自组织系统，对系统的发展也存在一定的自身干预，如作为进化单位的种群内部的性选择对基因频率的影响等。从热力学的角度看，热力学第二定律揭示的孤立系统的熵增加，是一个退化的过程。20世纪中叶诞生的非平衡态热力学，说明生命系统在本质上都是开放系统。它们的结构都是耗散结构，因而可以发生“熵减少”的个体生长发育和系统进化过程，同时其中也可以包含局部的熵增加过程。所以，任何生命系统都在大量偶然的随机因素中发展着，并不只是适应环境的变化。在生物进化的过程中，内因是变化的根据，而外因只是变化的条件。
三、“遗传与进化”模块逻辑体系的构建
（一）模块体系构建的逻辑方法
《标准》对“遗传与进化”模块的知识体系，没有按遗传学和进化论的发展历史线索构建，而以逻辑线索构建，形成一个公理化的体系。公理化体系的特点是先提供不容置疑的科学事实或概念作为逻辑起点，然后主要运用形式逻辑的方法，通过判断、推理、证明来建构，其逻辑形式包括逻辑起点、逻辑中介、逻辑顺序和逻辑终点四个基本环节。
1.逻辑起点。逻辑起点是形成理论的起点，它必须是：①对事物最简单和最一般的本质规定；②能构成所研究对象的基本单位；③包含事物整个发展过程中一切矛盾的“胚芽”。例如，经典遗传学中的“相对性状”“基因”等概念，就是经典遗传学理论的逻辑起点。
2.逻辑中介。逻辑中介是联结起点和终点之间由一系列的概念、模型所组成的中间环节。它具有以下特点：①起沟通和联结的作用，能把逻辑起点和逻辑终点联结起来，构成一环扣一环的逻辑整体；②以事物之间的内在联系为依据，不能任意跳跃。例如，经典遗传学中的表现型、基因型、等位基因等概念和模型，就是经典遗传学理论的逻辑中介。
3.逻辑顺序。逻辑顺序是概念、模型、原理之间前后相继或相互隶属的关系。确定逻辑顺序的方式主要有两种：①从属性的联系方式，如相对性状与显性性状、隐性性状之间，基因型与纯合子、杂合子之间的联系，按照这种方式确定的逻辑顺序主要反映客观事物内部各个组成部分之间的从属关系；②继起式的联系方式，如相对性状与分离现象、自由组合现象、等位基因与基因的分离规律之间的联系，按照这种方式确定的逻辑顺序大体上与客观事物的发展顺序以及人类认识的发展历史相一致。
4.逻辑终点。逻辑终点意味着一个特定范围内的认识上升周期的结束，也是另一个新的认识上升周期的开始。思维从起点到终点的整个上升运动，一方面是对客观事物和实际过程的反映，另一方面又具有其严密的逻辑结构。
（二）模块逻辑体系的构建
1.第一个逻辑起点──“专题1.遗传的细胞基础”
现代遗传学的第一个逻辑起点是有性生殖细胞的形成和受精作用（特别是这些过程中染色体的变化），因此，《标准》安排了“举例说明配子的形成过程”和“举例说明受精过程”这两个知识点，重点在“阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化”。
2.第二个逻辑起点──“专题2.遗传的分子基础”
其中的“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”这两个知识点，说明DNA是主要的遗传物质，每个染色体都是由特定的DNA链和蛋白质组成的。
3.第三个逻辑起点──分子遗传学的中心法则
围绕中心法则，“专题2.遗传的分子基础”安排了“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”等内容。
4.得出第一个理论──“专题3.遗传的基本规律”
先通过“分析孟德尔遗传实验的科学方法”，然后以上述三个逻辑起点为基础，来“阐明基因的分离规律和自由组合规律”。这里的逻辑证明和“分子与细胞”模块不同，那里是通过“使用显微镜观察多种多样的细胞”等活动来证明没有反例，而这里是通过“专题1.遗传的细胞基础”和“专题2.遗传的分子基础”，来阐明基因的分离规律和自由组合规律的内在必然性。
5.得出第二个理论──“专题4.生物的变异”
以前述三个逻辑起点为基础，再根据遗传的基本规律进行推理，便可“举例说出基因重组及其意义”“举例说明基因突变的特征和原因”“简述染色体结构变异和数目变异”。
6.从遗传学出发讨论进化问题
从遗传学出发来讨论进化机理，主要在小进化的范畴。所以安排了“用数学方法讨论基因频率的变化”的活动建议。然而小进化能否说明大进化，还有许多争议，所以《标准》只是要求通过“搜集生物进化理论发展的资料”活动，“说明现代生物进化理论的主要内容”。
至于对“生物是进化的”这个问题，因已为现代社会普遍接受，初中也已涉及，所以《标准》只在初中的基础上安排了一个知识点：“概述生物进化与生物多样性的形成”。
考虑到遗传学和进化论发展中的科学认识模式和方法所具有的教育价值，《标准》又安排了“总结人类对遗传物质的探索过程”“分析孟德尔遗传实验的科学方法”“探讨生物进化观点对人们思想观念的影响”等内容。
当然，在编写教材时，可以有不同的体系。例如，对遗传学的内容，既可以根据现代遗传学理论体系构建，也可以根据遗传学发展史上的学科思想和方法构建。
四、“遗传与进化”模块的思维方式特点分析
自孟德尔开始，遗传学便使用模型来表征概念及判断和推理的过程。例如，“表现型”就是一种实物模型，相当于生物体某性状的模式标本；减数分裂图解、染色体图解等则属于模拟模型。这些都是物质模型。而DNA分子双螺旋结构模型、蛋白质合成示意图等属于具象模型，“基因型”和杂交过程图解等属于抽象模型，二者都是思想模型。基因型，其实质是“基因组成模型”，它用英文字母来表示生物体中与所研究问题有关的基因组成。杂交过程图解是理想化的过程模型，它按遗传学规律把杂交过程简化，用以反映和解释杂交试验的过程和结果，并通过演绎推理来预测某些杂交试验的结果。
模型属于表象。过去的生物学课程在逻辑实证主义的影响下，往往只重视概念在思维中的作用而忽视对表象的研究。而认知心理学家一般认为，表象是更适合于进行创造性思维的认知成分。众所周知，想象是一种重要的创造性思维形式，而它正是大脑对表象进行分析综合、加工改造，从而形成新的表象的心理过程。因此，在教学改革中许多教师提倡要发挥生物学图解教学的功能，其实质就是运用模型来设计新的知识结构，注意通过对表象的操作、加工而实现的思维活动。例如，在遗传学问题解决中，人们经常使用模型方法。利用模型方法解决问题，需先建立模型，简称生物建模。所谓建模，就是要寻找变量之间的关系，构建模型；然后依据模型进行推导、计算，作出预测。其过程在实质上是一个需要概念思维和表象思维参与的过程。我们以2003年全国高考“理综”卷第26题为例说明。题目是：“小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可。）”运用模型方法解题程序如下表所示。
我们可以运用认知心理学的双重编码理论对这个思维过程进行分析。该理论认为人的认知结构存在两个系统──言语系统和表象系统，二者之间存在三个重要的联结关系：一是言语刺激与表象刺激之间的表达联结，在上表中，“（1）分析变量”这一步骤建构了这个联结，如“矮秆或高秆”对应“aa或A_”；二是言语系统与表象系统之间的指称联结，上表中的“（2）构建亲本基因组合模型”步骤完成了这个联结，如小麦亲本“矮秆不抗病”对应“aabb”；三是言语系统和表象系统内部的联想联结，这是在“（3）推导杂交过程”和“（4）作出预测”中完成的，这两步既有运用言语的思维，又有运用表象（模型）的思维。根据双重编码理论，第一步骤中的表达意义即言语刺激和表象刺激之间的联结，来自对外在事件、字词或表象的熟悉感，表达意义以经验作为基础；第二步骤中的指称意义指相应的表象表达的激活或相应言语表达的激活，它来自言语系统与表象系统之间的相互激活和相互作用；最后两个步骤中的联想意义是分别在言语系统或表象系统本系统内的一种深层次表达，它依靠本系统内的联想网络结构赋予认知者以意义，这个过程在表象系统和言语系统的共同作用下完成。从整个问题解决过程来看，遗传学建模问题对学生来说有一定难度，其根本原因可能也在这里，它需要言语和表象两个系统共同作用才能完成。
在思维方式中，以科学概念为思维材料而进行的思维是科学抽象思维，以表象为思维材料进行的思维是科学形象思维。上述遗传学问题解决思维过程的特点在于抽象思维与形象思维相结合，这正是“遗传与进化”模块的重要思维训练价值之所在。
参考文献
［1］余自强.高中生物课程内容建构及稳态与环境模块的分析［J］.课程·教材·教法，2004，24（9）：54.
遗传学重点总结范文
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DN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。
