吴艳华
北京市通州区运河中学高中部 北京市 101100
一、背景
假说演绎法是高中学生必须掌握的科学方法之一，对于提高学生的科学素养至关重要，也是学生学习的难点
二、主题
在遗传定律的复习中引入新情境，引导学生运用假说演绎方法对两对等位基因的遗传定律综合分析突破复习难点。
三、案例过程
片段一：
师：研究人员发现了一种新的亮红眼突变型果蝇，为探究亮红眼基因突变体的形成机制，研究人员首先要判定亮红眼基因的显隐性问题。如何判断基因的显隐性呢？研究人员用
亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正反交实验后，F1均为野生型，F2野生型与亮红眼表现型比为3:1。
问题1 请同学们根据科研人员的实验判断亮红眼基因的显隐性？
问题2 说出判断亮红眼基因的显隐性的根据？
问题3 说明亮红眼基因位于什么染色体上？
通过学生的回答和补充，得出亮红眼突变是隐性，有的学生说根据亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正反交实验后，F1均为野生型，有的学生说F2野生型与亮红眼表现型比为3:13为显，1为隐。学生在回答问题时有的直接就说出了亮红眼基因位于常染色体上。由于在片段一中有同学说出了，就没有让学生讨论，但有个学生提出不明白，我让同学们回忆色盲的特点，伴X遗传，男多于女，即男女发病率不等，那么F2野生型与亮红眼表现型比为3:1且亮红眼果蝇雌雄个体数相当，没有性别差异，即为常染色体上。
片段二
师：红眼突变型果蝇还有朱红眼（a）位于2号染色体上、为探究亮红眼突变基因（用字母E或e表示）与朱红眼（a）基因间的关系，研究人员以朱红眼和亮红眼为亲本进行杂交实验，F2性状分离比接近于9:7
问题1 控制亮红眼与朱红眼的基因位于几对同源染色体上，遵循什么定律？
问题2 绘出朱红眼（a）、亮红眼（e）、野生型果蝇的染色体定位图
同学们根据F2性状分离比接近于9:7，得出控制亮红眼与朱红眼的基因位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律，第一个问题很轻松的就解决了，但是绘图却出现问题了，也许是平时练得少，染色体定位图朱红眼（a）位于2号染色体上、亮红眼（e）与朱红眼（a）不在一对染色体上，本应该画两对染色体基因型为朱红眼aaEE，亮红眼AAee,有的学生只画了一对染色体，甚至有的学生不会写野生型基因型，我只好利用F2性状分离比接近于9:7，其实就是9：3：3：1，根据9：3：3：1写出对应的基因型A--E--：aaE--:A--ee:aaee，9就是A--E--野生型，此时有前边的铺垫学生终于能在染色体上画出基因。
片段三
红眼突变型果蝇还有猩红眼（d）突变体基因位于3号染色体上
问题1 亮红眼突变基因与猩红眼基因在染色体上的位置是什么关系呢？同学们根据信息提出可能的假设。
问题有难度了，多数学生双眼瞪着我，一脸迷茫，有个学生嘀咕什么叫假设呀，还有的学生不知道怎么想。我只好一步一步引导学生。首先问什么叫假设，学生互相解释，最后我总结假设就是对提出问题的可能性解释，我进一步引导，现在已知猩红眼（d）突变体基因位于3号染色体上，那亮红眼突变基因在3号染色体上吗？学生多数说不知道，那就对了，我趁机启发道那它就有可能.........我故意留下尾音，这时候有的学生直接就说出可能在3号染色体上，也可能不在3号染色体上。
这就是假设，请同学们梳理语言，写出自己的假设。
假设一：亮红眼突变基因与猩红眼基因在同源染色体上染色体上
假设二：亮红眼突变基因与猩红眼基因在非同源染色体上
问题2 把你认可的假设一或二基因标在染色体上
学生在静静的思考，画着自己的答案，我巡视着同学们的答案，假设二的同学很快画出两对基因位于两对染色体上，但也有的学生思考的很充分，根据信息亮红眼基因型是AAee，他标生物是A--ee，他的理由是不知道是否是纯合子，我让他把图画到黑板上，其他同学也得到启示，考虑问题要全面。假设一的同学画法就不一样了，多数画在一对染色体的不同位置上，有个别的只画了亮红眼基因，还有的同学画了擦，擦了画，我让画法不同的四个同学画到黑板上，分别是ee、aaee（不同位置）
（aa）ee（一个位置画两对基因）、ae，并让他们解释他们的画法，经过大家的讨论和我的引导得出aaee（不同位置）和（aa）ee、ae、ee（同一位置）即假设二有两种可能a和e是同源上的等位基因和同源上的非等位基因。那么上边的假设就变成三个如下：
假设一：亮红眼突变基因与猩红眼基因是等位基因
假设二：亮红眼突变基因与猩红眼基因是非同源染色体上的非等位基因
假设三：亮红眼突变基因与猩红眼基因是同源染色体上的非等位基因
问题3 若假设成立请画出亮红眼和猩红眼杂交的遗传图解，结合杂交实验亮红眼♂×猩红眼♀=野生型0：突变型（114♂：110♀）说出哪种假设与实验相符
我把学生分三组，各写一个假设的遗传图解，假设二很顺利，基本都写出来了，写假设一的同学又有疑问，因为假设一的结果和假设二一样都是野生型，怎么区分，我提醒学生把基因画到染色体上画遗传图解，让学生感觉到不同，同时鼓励他们接着画自交图看看是9：3：3：1吗？问题最大的是假设三，学生说aa与ee杂交，子代是aaee还是ae，要是ae怎么可能是等位基因，等位基因不Aa或Ee吗？子代是aaee还是ae用染色体图解答，比较直观，学生理解了，关于等位基因不Aa或Ee，学生也没错，按常规等位基因是这么写Aa或Ee，同学们的思维活跃起来了，和他们的认识产生了矛盾，我及时引导到，其实等位基因也可以写成ae，尤其是不知道他们的等位基因关系，同时还提示大家，A表示显a表示隐，那么也可以倒过来，具体情境时，要依着情境走，同学们要学会灵活多变的思考问题，最终得出假设三和表格实验相符。
问题4 推理出亮红眼基因与猩红眼基因是等位基因，常用的验证方法是什么？
学生答出测交。根据如下信息验证，现有果蝇的黑檀体基因是3号染色体上的隐性基因，减数分裂时，雄果蝇染色体不发生交叉互换，雌果蝇发生。用纯合的亮红眼果蝇与纯合的黑檀体果蝇杂交产生F1，得到杂合子做母本，黑檀体做父本（雄果蝇染色体不发生交叉互换），若实验结果为亮红眼：黑檀体=1:1，说明亮红眼基因位于3号染色体上。关于如何验证课后用假说演绎的方法推理
四、案例反思
本课选择模型生物果蝇，给学生果蝇眼色研究的真实材料，让学生体会假设自己是科研人员遇到这样问题时怎样开展研究。教学过程主要分为三个环节，三个环节具有层层递进的关系，每一步都是为解决下一步的基础，片段一解决遗传问题的第一步：显隐性问题和基因在染色体上的定位问题，片段二解决与朱红眼基因的关系问题，根据杂交实验比例，判断遵循什么定律问题，片段三是案例的高潮，没有杂交实验，直接根据现有的信息去运用假说演绎法推理猩红眼与亮红眼在染色体的位置关系，片段一和二遇到一些小问题如染色体的判断和基因在染色体上写出，虽然学生那过了，我自己觉得不是解决的太透彻，需要后续专题解决，但片段三提假设、染色体上定位绘图、推理基因型等可以说每一步都有小问题出现，这就是假说演绎的魅力之在，也是历练学能力之所在。
活跃的思维是课堂教学成功的保证，运用新的材料进行假说演绎思维的过程中，不仅有分析、推理、归纳、演绎，还有设计和想象等思维活动，提出问题或由学生提出问题后，再引导学生分析，引导阶梯搭的层次太小训练思维能力显不足，在应用假说演绎法时给学生思考的时间和空间有待改进。