復(fù)習(xí)教學(xué)是教學(xué)工作的一個(gè)重要組成部分。復(fù)習(xí)課中精挑細(xì)選例題,既能讓學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、掌握解題方法,還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、拓寬解題思路。美國(guó)著名教育家波利亞說過:“一個(gè)專心的認(rèn)真?zhèn)湔n的教師能夠拿出一個(gè)有意義的但又不復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生挖掘問題的各個(gè)方面,使得通過這道題,就好像通過一道門戶,把學(xué)生引入一個(gè)完整的理論領(lǐng)域。”適當(dāng)數(shù)量、難度的例題,可達(dá)到以一當(dāng)十的效果,這就要求教師在選擇例題時(shí)需要精心挑選。
下面以高三生物復(fù)習(xí)中“基因控制蛋白質(zhì)的合成”一節(jié)為例,談?wù)剬?duì)例題的選擇。
一、例題的選擇要有針對(duì)性,結(jié)合重點(diǎn)內(nèi)容和概念
例題能使學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí),掌握重點(diǎn)內(nèi)容,例題要針對(duì)知識(shí)點(diǎn)和重要概念,針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀。
“基因控制蛋白質(zhì)的合成”內(nèi)容中,要求學(xué)生重點(diǎn)掌握轉(zhuǎn)錄、翻譯過程,如果僅是提問:“細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯的場(chǎng)所、條件是什么?”學(xué)生依靠死記硬背就能答出,并不一定是真正了解具體過程。選取有關(guān)基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的選擇題,可檢測(cè)學(xué)生對(duì)這兩個(gè)過程的真實(shí)掌握程度。
【例1】 下列關(guān)于基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的說法,正確的有( )。
①兩個(gè)過程都以核酸作為模板;②兩個(gè)過程的產(chǎn)物都以碳鏈為骨架;③兩個(gè)過程的完成都需要運(yùn)載工具;④兩個(gè)過程的完成都需要堿基互補(bǔ)配對(duì)。
A.一種 B.二種 C.三種 D.四種
答題前先提出四個(gè)問題:①轉(zhuǎn)錄和翻譯的模板分別是什么?②轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物分別是什么?③轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程是否需要運(yùn)載工具?如果需要,運(yùn)載工具是什么?④轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中是否有堿基互補(bǔ)配對(duì)?如果有,具體的堿基互補(bǔ)配對(duì)是如何進(jìn)行的?
學(xué)生通過回憶思考即可答出:①轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈,翻譯的模板是mRNA;②轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA,翻譯的產(chǎn)物是多肽;③翻譯過程需要運(yùn)載工具tRNA,運(yùn)載氨基酸;④轉(zhuǎn)錄和翻譯都需要堿基互補(bǔ)配對(duì),轉(zhuǎn)錄中DNA的模板鏈和新形成的mRNA要堿基互補(bǔ)配對(duì),配對(duì)原則是A-U,T-A,G-C,C-G;翻譯中mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子配對(duì),配對(duì)原則是A-U,U-A,G-C,C-G。
運(yùn)用上述知識(shí)內(nèi)容,思考分析題干及各選項(xiàng),可得出:①中轉(zhuǎn)錄和翻譯的模板分別是DNA和RNA,它們同屬于核酸。②中轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物分別是mRNA和多肽,屬于生物大分子,而生物大分子都是以碳鏈為骨架的。③轉(zhuǎn)錄不需要運(yùn)載工具。④這兩個(gè)過程都有堿基互補(bǔ)配對(duì)。共三項(xiàng)正確。答案:C。
例1使學(xué)生明白基礎(chǔ)知識(shí)不僅需要識(shí)記,更需要靈活運(yùn)用;學(xué)習(xí)生物學(xué)的知識(shí)要前后聯(lián)系,融會(huì)貫通。例題講解時(shí)也不是單純地按照題目①②③④的判斷,而是通過問題的設(shè)置使學(xué)生學(xué)會(huì)答題,能主動(dòng)回憶基礎(chǔ)知識(shí),將各個(gè)章節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系貫通后再選取有用信息。
二、例題的選擇要有衍生性,達(dá)到舉一反三的效果
改變例題問題情境給學(xué)生從新切入點(diǎn)再練習(xí)、再提高,通過變式訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)舉一反三,引導(dǎo)學(xué)生深化例題,拓寬思路,開闊視野。
放射性同位素標(biāo)記法在許多生物實(shí)驗(yàn)中使用,選用不同的元素標(biāo)記可研究不同的反應(yīng),學(xué)生往往習(xí)慣了書上的一些元素標(biāo)記方法,如15N標(biāo)記蛋白質(zhì),32P標(biāo)記DNA,
3H標(biāo)記氨基酸,當(dāng)題干有所改變時(shí)讀題不仔細(xì),思維不嚴(yán)密便會(huì)出現(xiàn)常見錯(cuò)誤。選取15N標(biāo)記胸苷、32P標(biāo)記鳥苷的例題,并通過變式使學(xué)生明白認(rèn)真讀題、仔細(xì)思考的重要性。
【例2】 某科學(xué)家用15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸研究某植物細(xì)胞的有絲分裂,已知這種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期為20h,兩種核苷酸被利用的情況如圖所示。圖中32P和15N的利用峰值分別表示( )。
A.復(fù)制、轉(zhuǎn)錄
B.轉(zhuǎn)錄、復(fù)制
C.復(fù)制、蛋白質(zhì)合成
D.轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成
通常的定向思維認(rèn)為32P標(biāo)記DNA15N標(biāo)記蛋白質(zhì)。題干中15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,15N利用量高時(shí)合成DNA,即DNA復(fù)制過程;
32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸,32P利用量高時(shí)合成RNA,即轉(zhuǎn)錄過程。答案:B。
根據(jù)曲線圖看,轉(zhuǎn)錄在先,合成大量蛋白質(zhì),DNA復(fù)制在后,轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制同發(fā)生于分裂間期。對(duì)此題進(jìn)行變式練習(xí)。
變式1:運(yùn)用例2題干內(nèi)容,設(shè)定的新問題:下列相關(guān)敘述中不正確的是( )。
A.15N和32P的利用量,可分別表示細(xì)胞中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的強(qiáng)度
B.15N主要用于蛋白質(zhì)的合成,32P則主要作為DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的原料
C.間期細(xì)胞中的細(xì)胞核,核糖體,線粒體代謝活躍,7~12小時(shí)可能發(fā)生突變
D.DNA復(fù)制速率最快的時(shí)間在10h左右,分裂期時(shí)間不足8小時(shí)
例2中已經(jīng)判斷出15N和32P利用量峰值時(shí)分別代表DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。變式1要求從圖中讀出細(xì)胞分裂時(shí)期的內(nèi)容。15N表示DNA復(fù)制過程,發(fā)生于分裂間期,至少持續(xù)到12小時(shí),所以分裂期不足8小時(shí)。0~12小時(shí)為細(xì)胞分裂間期,期間發(fā)生了DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程,而轉(zhuǎn)錄過程后必然發(fā)生翻譯過程,所以細(xì)胞核、核糖體、線粒體代謝活躍;7~12小時(shí)是DNA復(fù)制時(shí)期可能發(fā)生突變。答案:B。
變式2:用3H標(biāo)記的胸苷和3H標(biāo)記的尿苷(它們是合成核酸的原料),分別處理活的洋蔥根尖,一段時(shí)間后檢測(cè)大分子放射性,最可能的結(jié)果是( )。
A.兩者所有細(xì)胞都能檢測(cè)到放射性
B.兩者所有細(xì)胞都不能檢測(cè)到放射性
C.前者所有細(xì)胞都能檢測(cè)到放射性,后者只有局部區(qū)域細(xì)胞檢測(cè)到放射性
D.前者部分細(xì)胞檢測(cè)到放射性,后者所有細(xì)胞都能檢測(cè)到放射性
換用不同元素標(biāo)記胸苷和鳥苷,仍然表示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程。放射性出現(xiàn)部位代表著DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程的發(fā)生,在細(xì)胞周期中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄情況上述兩題分析過,不同細(xì)胞中,DNA復(fù)制只能發(fā)生在進(jìn)行分裂的細(xì)胞,而轉(zhuǎn)錄過程可發(fā)生在所有細(xì)胞中。前者放射性只能在部分細(xì)胞中檢測(cè)到,后者放射性可在所有細(xì)胞中檢測(cè)到。答案:D。
例2考查的是放射性同位素標(biāo)記法及DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程中原料的使用。變式2改變問題情境考查DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程在不同細(xì)胞中出現(xiàn)的情況。使學(xué)生學(xué)會(huì)換個(gè)角度考慮問題,對(duì)知識(shí)點(diǎn)能從多角度、多側(cè)面、多層次地進(jìn)行合理的思維發(fā)散。
三、例題的選擇要有研究性,加強(qiáng)分析能力的培養(yǎng)
選用有研究性的例題,引導(dǎo)學(xué)生尋找題中有用的信息,結(jié)合所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),解決問題。
DNA、RNA中堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目之間存在一定關(guān)系,但并不是嚴(yán)格的比例關(guān)系,蛋白質(zhì)的形成還要經(jīng)歷對(duì)多肽的加工過程。如選取大白鼠細(xì)胞中兩種水通道蛋白AQP7和AQP8形成的具體例子,使學(xué)生了解蛋白質(zhì)的表達(dá)其實(shí)是一個(gè)復(fù)雜的過程。
【例3】 下表是大白鼠細(xì)曲細(xì)精管細(xì)胞中存在的兩種水的部分比較。請(qǐng)分析回答下列問題:
(1)從AQP7和AQP8在睪丸中的表達(dá)來(lái)看,細(xì)胞分化的原因之一是的結(jié)果。
(2)控制AQP7的基因中堿基的數(shù)目至少為個(gè)(不考慮終止子)。
(3)在AQP7和AQP8合成過程中,與核糖體結(jié)合的mRNA堿基數(shù)目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸數(shù)目不同,原因是(不考慮起始密碼和終止密碼所引起的差異___________。
(4)大白鼠汞中毒后,對(duì)初級(jí)精母細(xì)胞和精子的影響,哪一個(gè)更大些____________。
這是一道信息題,通過表格提供兩種水通道蛋白AQP7和AQP8的表達(dá)情況和特性。需要學(xué)生學(xué)會(huì)從題干中獲取:(1)AQP7和AQP8兩種蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)不同、特性不同,但兩細(xì)胞中DNA是相同的,只是在細(xì)胞發(fā)育時(shí)間上不同,不同的細(xì)胞中表達(dá)不同,綜合表述為“基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)”。(2)基因中的堿基數(shù)目∶mRNA中的堿基數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=6∶3∶1。基因中有不轉(zhuǎn)錄區(qū)域,mRNA中有不翻譯區(qū)域,所以實(shí)際中基因中的堿基數(shù)目大于mRNA中堿基數(shù)目的3倍,大于蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍;mRNA中堿基數(shù)目大于蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍。計(jì)算AQP7的基因中堿基的數(shù)目,用mRNA中堿基數(shù)目更精確一些。1500×2=3000。(3)mRNA翻譯成蛋白質(zhì)時(shí),氨基酸數(shù)少于mRNA堿基數(shù)的三分之一,可能是某些區(qū)域沒有翻譯,如起始密碼子之前,終止密碼子之后,題目中要求不考慮起始密碼子和終止密碼子,翻譯后形成多肽鏈中的氨基酸數(shù)一樣,最終形成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)不同,原因是多肽鏈形成蛋白質(zhì)時(shí)進(jìn)行了加工,分別切除了不同數(shù)量的氨基酸。(4)AQP7和AQP8對(duì)汞的敏感性不同,AQP8對(duì)汞敏感,AQP8存在于初級(jí)精母細(xì)胞,汞對(duì)初級(jí)精母細(xì)胞影響更大。
答案:(1)基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)(2)3000;(3)肽鏈形成蛋白質(zhì)時(shí)進(jìn)行了加工,分別切除了不同數(shù)量的氨基酸;(4)初級(jí)精母細(xì)胞。
從例3表格中獲得,精子細(xì)胞和初級(jí)精母細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類的不同、氨基酸數(shù)目和mRNA數(shù)目的不吻合,這些信息要運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解釋,才能完成答題。通過訓(xùn)練,指導(dǎo)學(xué)生在新的情境中獲取有用信息,提高學(xué)生綜合分析與解決問題的能力。
例題的選擇不能照搬資料,要注意針對(duì)性、衍生性和研究性。要注意“度”的把握,難易適度,由淺入深,由易到難,使學(xué)生在不斷運(yùn)用知識(shí)中掌握新知識(shí),提高解題能力。
(責(zé)任編輯 黃春香)