高中生物概念教学需严谨

诸剑虹

高中生物学教学目的是让学生获得生物科技基础知识并了解其应用，初步学会生物科学探究方法，提高生物实验基本技能、获取新知、信息搜集处理、分析解决问题、合作交流的能力，通过认识生物科学本质来提高对生物科学探索的兴趣并增强社会责任感，形成科学的世界观和价值观。而大自然种类繁多的生物中存在着一些生命本质共性的规律，这些从大量事实中归纳抽提出的事物本质构成了概念。高中生物学教学要教给学生规律性的东西，因为生物科学事实太庞杂了，通过概念教学能使学习深入到生命本质。学习结果是学生会忘掉很多具体的事实，而长期保留的是学到的概念和抽提概念的方法和应用。同样概念间的联系学习可提高学习效率，成为一个有科学素养的人，能面对生活中遇到生物学相关问题做出合理的分析和决策。因此严谨的概念教学能让学生问题分析入木三分并触类旁通，从而有助于他们将来勇敢地面对问题和解决问题，提高生活质量。而一个概念应该具有特定的内涵和外延，毕竟一个概念不能包罗万象而概念又要具有简洁性，因而概念的适用范围就需明确，否则易张冠李戴得出错误结论。

1 概念不是一成不变的

随着生物学的快速发展，人们的认识不断深入，概念也在不断发展中。如病毒的发现使得典型的中心法则得到补充（RNA自我复制和逆转录），基因概念得到扩展（有遗传效应的核酸片段），同样细胞学说认为一切生物由细胞构成说的过于绝对（病毒不是细胞构成的）。

随着教学内容的增多，原来为了简化认识而阐述的概念与结论就显得不再严谨。如初学减数分裂时，学生可得出配子不含同源染色体，细胞不均等分裂为卵细胞形成过程；等学过多倍体后进一步认识到染色体组及二倍体的配子才不含同源染色体；学过卵裂后才认识到不均等分裂也可发生在有丝分裂。初学有丝分裂时，学生知道染色体有1个着丝粒和2条臂，复制后姐妹染色体时染色体数∶DNA数为1∶2，但学过端着丝粒染色体后发现只含2条臂的染色体也可能含染色单体。根据同源非姐妹染色单体间交叉互换和非同源染色体自由组合发生基因重组，归纳出基因重组发生在真核核基因减数第一次分裂的过程中；学过基因工程后认识到广义的基因重组还包括基因工程和R型细菌转化为S型细菌过程，适用范围扩展到全部生物。

2 概念具有適用范围

生物学是通过繁杂的各种生物现象中抽提出一般规律，因而存在着大量的例外，概念的使用需注意其适用范围。如浙科版必修1教材85页中写道“进行光合作用的生物包括植物、藻类和某些细菌，它们以二氧化碳和水为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质”，显然通过叶绿体的光合作用不应包括光合细菌。95页“在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量，叫表观光合速率”，这里的适用条件是指植物个体，当植物表观光合速率为0时，其叶肉细胞表观光合速率>0，叶绿体从外界环境吸收的CO2总量却是真正光合速率，因此辨析二者光合速率时不仅需注意区别产生量还是释放量，还要注意对象是个体、细胞或是细胞器。测定表观光合速率时用NaCO3、细胞呼吸时用NaOH，变化的都是O2量，而用清水时测定变化的是O2和CO2的差值或对照组的物理因素改变。在测定细胞呼吸时，若随O2浓度增加，其O2吸收量和CO2释放量相等时只进行需氧呼吸，该结论的前提是呼吸底物为糖类；若随O2浓度进一步增加时O2吸收量>CO2释放量，说明有非糖物质（如脂质）成为呼吸底物，则假设只进行需氧呼吸，则O2吸收量>CO2释放量；可见此情境下O2吸收量和CO2释放量相等时既有需氧呼吸也有厌氧呼吸。

3 概念推论不能绝对化

教师由于教学的需要，常常需要通过实例展示、分析和归纳出言简意赅的系列结论，促进学生快速获得并运用这些结论或规律。然而生物学毕竟是一门实验学科，很多想当然的推论也许并不恰当甚至错误的，需要教师时刻反思来尽量避免误人子弟。如DNA双链含氢键，推出RNA单链不含氢键（tRNA含氢键）；真核核基因转录修饰的地点在细胞核，而翻译在核糖体，推导出边转录边翻译过程只发生在原核细胞（如2013年浙江卷第三题边转录边翻译过程图示，D项中“该过程发生在真核细胞中”被判为错误，事实上真核细胞的质基因是能发生边转录边翻译的）。

浙科版必修2教材中7页写道“由两个基因型相同的配子结合而成的个体，即称为纯合子”，如CC或cc即为纯合子，纯合子自交后代仍是纯合子，不会出现性状分离，即稳定遗传，但由此推出能稳定遗传的个体为纯合子（Cc杂合子自交会性状分离，但若白花→红花由基因A控制，红花→黑花由基因B控制，则白花基因型aa__，其自交后代仍是白花，但不能由此推出该白花为纯合子，如aaBb）。那么纯合子就能稳定遗传了吗？若Aa个体遇寒潮可能产生Aa的雌雄配子，一旦自交就可能形成新物种AAaa，而AAaa自交后代性状分离比35∶1。由此推出纯合子只产生一种配子、能稳定遗传的适用条件是针对二倍体，如单倍体育种能显著缩短育种年限，因为能快速获得纯种，对于多倍体AAaa利用单倍体育种就不一定了。

判断遗传方式时，教师常会总结：① 无中生有为隐性而有中生无为显性，但若涉及多因一效就可能出现矛盾。如2012年山东高考卷第六题：第Ⅱ代一对患病夫妇的双方父母正常且所生子女也正常，用单基因遗传病无法解释而用双显才正常即可解释，为此2013江苏卷也考了同样问题。② 后代表型有明显的性别差异为伴性遗传，但若涉及从性遗传就会发现又是例外[如实验一：P（♂）纯长毛×纯短毛（♀）→F1雄兔全为长毛、雌兔全为短毛，实验二：F1雌雄个体交配→F2雄兔长毛∶短毛=3∶1、雌兔长毛∶短毛=1∶3。显然若按伴性假设则F2雌雄兔长毛∶短毛=1∶1而不符合，若按从性遗传AA长毛、aa短毛而Aa♂长毛、Aa♀短毛假设则可解释，并可用测交来验证假设]。同理后代出现9∶3∶3∶1分离比时，可推出亲本为双杂自交，而出现3∶1分离比时可推出亲本为单杂自交，事实上也可表示双显才视觉正常时的双杂测交后代性状分离比。

计算1个AaBb的精原细胞减数分裂时产生的精细胞种类数时，若只考虑自由组合时产生2种，若考虑连锁互换时产生4种，但已知1个AaBb的精原细胞减数分裂时产生AB、Ab、aB、ab 4种精细胞时，并不能推出相应基因位置，连锁互换或独立遗传但其中1对发生互换结果相同。由此可见，等位基因分离发生在减Ⅰ后期的前提不考虑互换，类似的姐妹染色单体上出现等位基因，既有可能来源于交叉互换也可能来自于基因突变，若同源染色体上相同基因成单为突变、成双最可能为互换。又如肽键数=氨基酸数—肽链数，该结论并未考虑环状多肽，鉴定蛋白质用双缩脲试剂而使双缩脲试剂变紫色的还可能是多肽或双缩脲。

概念教学是培育科学素养、能力提升的重要手段，教师要拓展视野，多加推敲与研究，才能减少误区并有利于学生养成发展的世界观。如反密码子CGG只能识别密码子GCC，说明密码子与反密码子的阅读并不同向，查阅资料可知DNA聚合酶、RNA聚合酶按3'→5'，核糖体按5'→3'方向识别移动，反密码子按3'→5'而密码子按5'→3'阅读。正因为核酸有方向性，DNA复制的前导链连续而后导链成冈崎片段，说明DNA复制还需要DNA连接酶。