在生物教學中培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維

摘 要：通過探討果蠅紅白眼基因與性染色體的關系存在多種可能，步步深入，幫助學生培養(yǎng)發(fā)散性思維，并悟出分析問題和解決問題的方法和思路。

關鍵詞：發(fā)散性思維；高中生物；伴性遺傳果蠅

在高中生物人教版必修2第二章第二節(jié)“基因在染色體上”

的教材中是這樣描述摩爾根的果蠅雜交實驗的：

實驗表明果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，且紅眼對白眼是顯性。從實驗結果可以看出符合孟德爾的分離定律，即既有分離現(xiàn)象，又有3∶1的分離比。同時也可以看到F2性狀表現(xiàn)與性別有關，即白眼果蠅全是雄果蠅，這是為什么呢？

F2中白眼果蠅全是雄性個體，也就是說白眼性狀與雄性性別相關聯(lián)。既然符合孟德爾的分離定律，那果蠅白眼和紅眼性狀仍然是由基因控制的。由性別決定可知性別由性染色體控制的。所以學生很容易想到控制果蠅白眼和紅眼基因應該位于性染色體上。雌果蠅的性染色體組成是XX，雄果蠅的性染色體的組成是XY。那基因究竟位于那條染色體上呢？

引導學生讀圖，明顯可以看出果蠅X和Y兩條染色體的長度不同，不難想到兩條染色體上的基因的數(shù)量不同，因此，兩條染色體上的基因種類可能相同也可能不同。引導學生思考基因到底在哪條染色體上的情況，不外乎有三種可能：①既然子二代白眼果蠅全是雄果蠅，而只有雄果蠅才有Y染色體。因此，白眼基因可能只位于Y染色體上；②由于基因是成對存在的，所以控制白眼和紅眼的基因可能同時位于X和Y染色體上。③白眼和紅眼基因只位于X染色體上。無疑，這三種可能中只有一種符合真實的果蠅的眼色遺傳。究竟是哪一種呢？做法是只要否定其二，就能肯定其一。

如果是第一種可能，白眼基因只位于Y染色體上，X染色體上不含它的等位基因，則在F2中所有的雄果蠅是白眼，這與雜交實驗的結果不符。應該排除。

假如第二種可能成立

從分析結果看來，利用第二種假說可以對果蠅的雜交實驗自圓其說。能自圓其說的假說一定是正確的嗎？

如果這種情況真的存在，則在Y染色體上一定會存在白眼基因（w）的等位基因（W）。這樣，理論上紅眼果蠅的基因型就有三種：XWYW、XWYw、XwYW。我們可以引導學生思考在果蠅群體中一定會有這樣的交配方式：雄性紅眼果蠅（XwYW）與雌性白眼果蠅（XwXw）雜交后，推測其子代中所有的雄性個體都是紅眼，所有的雌性個體都是白眼。

但真實的實驗結果是，雄性紅眼果蠅與白眼雌果蠅雜交后，子代中所有的雄果蠅都是白眼，所有的雌果蠅都是紅眼。預期的結果和真實的結果是不一致的。因此，決定果蠅紅、白眼性狀的基因同時位于X、Y染色體上的假設是不能成立的。

前兩種情況已經被排除，那只能是第三種情況，控制果蠅白、紅眼性狀的基因一定在X染色體上，并且能夠解釋以上的果蠅雜交試驗。（解釋過程見教材P29頁）

摩爾根作為偉大的遺傳學家，通過大量的實驗證實了控制果蠅白、紅眼性狀的基因一定在X染色體上。第三種情況就是摩爾根曾提出的假說。但作為科學研究，為了邏輯上的嚴密性，不能不考慮第一、第二種情況。這有助于培養(yǎng)學生實事求是、嚴謹求學以及探索問題的精神和習慣。

在教學中，大多數(shù)學生首先想到的就是前兩種情況，極少有同學會想到是第三種情況。教材中也僅僅提到了第三種情況。教師若直接告訴學生教材中所講到的第三種情況而不顧及學生的前兩種想法，使學生思維中閃現(xiàn)出的智慧的火花瞬間熄滅，這對學生的思維發(fā)展是有害的，會打擊學生學習的積極性和興趣。筆者認為，正確的做法應該是充分肯定學生的想法，并引導學生思考是否還有其他的可能。學生的思維才能活躍起來，思維發(fā)散才有可能。教師的課堂教學也不會平鋪直敘、干巴生硬。

在分析包含多種情況的問題時，教師要善于創(chuàng)造和利用情景，善于引導學生，學生的思維就會朝著多個方面分散展開。這也就是教給了學生探索問題的方法和思路。在排疑的過程中學生也就掌握了分析問題和解決問題的正確方法。就像進入了迷宮中，探索出一條正確的出路，卻又始終不會迷失自我。

在高中生物教材中還有許多可以培養(yǎng)學生發(fā)散性思維的例子。如：構建DNA模型時，相鄰的脫氧核苷酸可能的連接方式有多種，但正確的連接方式只有一種（學生可以自己探索）。又如：噬菌體侵染大腸桿菌的實驗學生不好理解，那就讓學生的思維發(fā)散開去，思考一下噬菌體侵染大腸桿菌的方式有幾種。最多有三種可能：①噬菌體整體進入大腸桿菌；②蛋白質外殼留在外面，DNA分子進入大腸桿菌；③DNA分子留在外面，蛋白質外殼進入大腸桿菌。究竟是哪一種方式，實驗之后自會一目了然。噬菌體繁殖方式怎樣呢？也可讓學生充分想象，不外乎有兩種可能：①靠蛋白質外殼繁殖；②靠DNA分子繁殖。實驗表明，是后者。

由此可見，教師要充分挖掘和利用教材，盡可能為學生的學習創(chuàng)造條件，把創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)落實到教學的每個環(huán)節(jié)，尤其是讓學生的思維動起來，充分調動學生的積極性，不僅可以提高教學質量還能全面提高學生的整體素質。

（作者單位 陜西省城固二中）