劉海濤 舒端陽
(1 淮南師范學院生物工程學院 232038; 2 廣東省梅州市豐順中學 梅州 514300)
成語是古人在長期的生活實踐中積累下來的語言瑰寶,是漢語詞匯中一直沿用的固定短語,多來自古典著作、歷史故事等。成語所表現出來的寓意精辟、言簡意賅、通俗易懂等特點很容易記憶;而生物學教學中很多內容是抽象、枯燥的,時常令學生感到困惑和乏味……教師可利用一些成語故事來串聯一些教材中的生命現象,以期增加課堂的生動性和復習的有效性。
移花接木是指園藝工作中將一種花的枝條嫁接到另一種花木上,表征私下用手段更換人或物,生物學課堂中也有這樣的故事: 例如,傘藻的核移植實驗,傘藻是由假根(內有細胞核)、柄和“帽”組成,“帽”有頭狀和傘狀兩種類型。如果將球狀傘藻的細胞核移植到去核的傘狀傘藻中,結果原本的傘狀藻卻長出球狀的“帽”。第二個例子是組裝病毒的探究過程中,將甲病毒的蛋白質外殼與乙病毒的核酸重新組合成一個新的丙病毒,結果復制后的子代既不像甲也不像丙,而是和乙病毒一模一樣。
在復習課中筆者讓學生來總結屬于該類的生物學故事,有學生就能想到: 在動物細胞工程一節(選修3)中有關于克隆羊多利的產生,是將一只芬蘭多賽特母綿羊的乳腺細胞核移植到一只蘇格蘭黑面母羊的去核卵細胞中,得到一個具有全能性的重組細胞,再將其移植到另一只蘇格蘭黑面母羊子宮內妊娠,最終生出的小多利幾乎和提供細胞核的那只多賽特羊完全相同。
教師可提問:“我們現今處在商品經濟時代,很多人都渴望事業有成,比如商人都希望以最小的成本賺取最大的利潤,這個叫什么?”(一本萬利。)讓學生去回想教材中有沒有這樣精明的“商人”?引出教學或復習課內容。
人類是由受精卵發育來的,而一個成人體內約有50萬億個細胞,為什么一個小小的受精卵可以演變成如此多的子代細胞?這樣得益于細胞的有絲分裂。有絲分裂時一個親代細胞一次分裂產生2個子代細胞,2個可以再分裂生成4個,以此類推8個、16個、32個……如此就會產生數量龐大的子細胞;每個細胞中都有一定數量的DNA作為遺傳物質的攜帶者,那么數目眾多的DNA又是怎么來的呢?DNA以自身的雙鏈為模板,按照堿基互補配對原則合成2個完全相同的子代DNA,在原料和其他條件具備的情況下,這2個子代DNA可按照同樣的方式再復制一次結果產生4個拷貝,如此下去就是8個、16個、32個……因而DNA復制和細胞的有絲分裂在數量變化上具有相似性,即復制或分裂n次后DNA(或子代細胞)的數量為2n。高等生物的這種特性可以比喻成一本萬利的精明商人以極低的資本賺取了最大的利潤,從而確保生長發育過程中能產生出許許多多的細胞和遺傳物質。
師述:“春秋時期齊國的國君喜歡聽一千人同時吹竽,南郭先生不會吹但是為了生計就混在人群中裝模作樣地吹;后來老齊王死了,繼位的新齊王也喜歡聽吹竽,但是他喜歡一個人一個人地單獨吹,這下南郭先生混不下去了……”學生們很容易說出“濫竽充數!”
教材必修2中也有一個“濫竽充數”的事例: 1928年,英國人格里菲斯進行肺炎雙球菌轉化的實驗后,認為S型細菌中必然有一種物質使R型菌發生轉化,他把這種物質稱為“轉化因子”,但是所謂的“轉化因子”到底是什么,他自己也不清楚。很顯然,格里菲斯采用的S型肺炎雙球菌本身含有DNA、蛋白質、RNA、糖類、水等,究竟哪一種是‘轉化因子’真的說不清楚,因為這本身就違背了實驗中的單一變量原則,透過這個科學史實我們就應明確格里菲斯就好比老齊王,“轉化因子”則是南郭先生。要把“轉化因子”找出來就得采用新齊王的辦法,之后的艾弗里將S菌的各種物質分離出來,依次接種R型菌落,結果只有轉入DNA的才可以發生轉化,從而發現了DNA就是當年格里菲斯所說的“轉化因子”。
噬菌體是一種專門侵噬細菌的病毒,在侵染宿主時它將自身的DNA注入到菌內作為模板,借助細菌的氨基酸、核苷酸、ATP、核糖體和酶為原料(或場所)來合成病毒自己的蛋白質、DNA,最后再組裝成新的病毒釋放出來。教師可把這種借助他人條件來發展自己的現象比作“借雞下蛋”。
真核生物有核膜,所以需要先在細胞核中轉錄出mRNA, mRNA體型較小可以穿過核孔與核糖體結合起始翻譯,所以真核細胞是先轉錄后翻譯;原核細胞沒有核膜的阻隔因此其轉錄和翻譯是同時進行的,這種現象就好像成語中的“雙管齊下”——某人可以雙手執筆作畫,現比喻一件事的兩個方面同時進行。而原核細胞在基因表達時就像一個雙管齊下的畫家,左手在進行轉錄的同時另一邊著手進行翻譯,這也就是為什么細菌繁殖很快的原因之一,也正因為如此科學家多選擇大腸桿菌作為基因工程中的受體細胞。