2010年4月11日 星期日

從高矮看遺傳教學---多基因遺傳教學記錄

上完遺傳法則 (2-2) 後,課程進入人類的遺傳(2-3)。課本用短短的2段就將多基因遺傳與血型遺傳交代完了!其實在孟德爾之前的科學家,以人類的性狀來研究遺傳,全部落得一事無成,才會造就了孟德爾遺傳學之父的地位!這是因為人類的遺傳比起豌豆實在複雜太多了。這麼複雜的東西,怎麼可能用兩段文字就能讓國一生弄懂呢?
以下是我在人類的遺傳這部分的教學記錄(中間師生對話討論當然加以簡化了),首先從「多基因遺傳」開始,和大家分享也請多討論指教。
書上説:人的身高是「多基因遺傳」
師:你們覺得「人的身高」和「豌豆莖的高度」的遺傳方式相同嗎?
生:「不一樣,豌豆是「單基因遺傳」、人是「多基因遺傳」」;
師:你怎麼知道人的身高是「多基因遺傳」?
生:書上説的!
師:書上的知識是科學家研究出來的,你認為科學家根據什麼特徵判斷「多基因遺傳」或「單基因遺傳」?
生:……….「看DNA吧?」
『知道了吧?學生雖會背人的身高是「多基因遺傳」,考試可能也沒問題,但「多基因遺傳」對學生只是一個名詞並無意義吧!』

師:如果我們測量豌豆田裡的200株豌豆的高度,你可能得到什麼數據?
生:大概高的150株、矮的50株吧。
生:(繪圖:兩根柱子的長條圖)

 














師:如果我們測量本校一年級200位學生的身高,你可能得到什麼數據?
生:從150~180都有人吧….

師:那長條圖可能成什麼樣子?這是一張真實的身高統計圖,會出來應該接近這樣吧!(秀一張預備好的長條圖)
生:對,數學課有教。

師:好,這兩張圖有何不同?
生:豌豆高度只有兩種而且比例是3:1。人的身高分很多組而且每組人數不一定。
師:對,人的身高---中等身高的人較多,極高或極矮的人較少---這種情形叫做常態分佈。
師:為什麼兩種高度的統計結果會如此不同?
生:……..

膚色大不同
師:那我們來看另一個例子---膚色;假設有AaBbCc 三組等位基因都可決定膚色(顯性越多表示膚色越深)。那麼這三組基因可以有幾種組合?我們來填以下的表格:
(先準備表格做依些提示,讓學生在表格入填各組基因)














師:好,六個(等位)基因都是隱性(aabbcc)只有一組;六個(等位)基因中,只有一個顯性基因的有幾組?(3)、有2個顯性基因的有幾組?…….
師:3對基因控制的的性狀其表現型共有幾種?」
生:七種,分別是:最黑的---6個顯性、次黑---5個顯性……最白的是沒有顯性基因的。(畫長條圖)















師:這個長條圖和身高的長條圖有相同的地方嗎?
生:橫軸都有很多組,都是常態分佈
師:對;多個基因控制的性狀會有比較多的表現型,而且表現型出現的量會成常態分佈。
師:我們可以歸納一下:一個性狀如果是由一對基因控制則表現型有2(顯性、隱性),由2對基因控制則表現型有5種,由3對基因控制則表現型有7….

師:現在你能説出為什麼人的身高高矮差異這麼大嗎?
生:應該是由很多對基因控制的!
師:你們認為大概幾對?
生:比3對多吧!
師:那為什麼中等身高的人會比較多?
生:因為很多基因組合後,顯隱性各半的機會最多呀!

這樣的教法是否比較能釐清何謂多基因遺傳呢?希望和大家交換討論,使這部分的教學更有效率!
(我臉皮很厚,大家不必挑好聽的講,多提出不同意見才有進步空間)

4 則留言:

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  2. 我上課時拿我表哥一家的真實案例:
    (表哥表嫂都是中等膚色,他們家大兒子也是中等膚色、二兒子膚色偏白、小女兒黑的和碳一樣)


    父母都是中等膚色(AaBb X AaBb)假若控制膚色的這兩對基因位在不同染色體上,要生出非常黑(AABB)、非常白(aabb)、中等膚色的機率各是多少?


    先列出精卵:
    父方能產生的精子可能形式有四種(AB、Ab、aB、ab),母方產生的卵子可能形式也有同樣這四種(AB、Ab、aB、ab),


    再用數學的"樹狀圖"排列出總共可產生多少種不同的受精卵


    為何刻意帶入樹狀圖概念?
    我個人的理由是為了方便解釋機率
    例如常見的考題"AB型的夫婦結婚要生出A型女兒的機會有多少時?" 將"生出A型機率"和"生出女兒機率"兩者相乘。為何要用乘法,畫了樹狀圖就容易解釋。


    而且樹狀圖用在計算"下列食物網中共有多少條食物鏈"時,是絕對不會算錯食物鏈數量的好方法。

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  3. 很喜歡老師這種教學的方法,昨天在書上看到一句很重要的話:當聽眾覺得某件事情是個「問題」的時候,腦子才會空出位置來聽你講。

    一開始老師提出了一個挑戰的問題,擊中學生常見的迷思概念,然後開始切入,讓後面學生都能一個跟著老師的腳步走,蠻不錯的。

    接著是理化老師的外行意見:不知道豌豆的生長週期是多久,如果還算快的話,這部份有可能做實驗嘛?例如在學期初(不一定非得進行到這個課程之後才開始)就種一些豌豆,然後等到上到這邊的時候,把種出來的豌豆拿出來讓學生分析一下豌豆可能的基因。然後接著再將預測的基因,做配對,實驗看看預測的對不對...

    當然這規模好像會變很大,或許每個學期可以挑個主題來玩一次?

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  4. 慈雪老師---樹狀圖的概念不錯喔!也許把你的做法分享一下,大家可以參考使用!

    小P老師---對,如果學生覺得"理所當然"就不會有思考的動力!所以"提問"式教學上很重要的策略!
    有比豌豆更好的材料喔---阿拉伯芥---我打算來設計以阿拉伯芥做模式生物的一系列課程!很蠢蠢欲動了!但大概要等暑假吧!可以的話下學年就開始了!

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