突破难点――从果蝇谈高中生物遗传和变异教学
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0161-02
在高中的生物教材中，我们时常可以看到一种十分可爱的小昆虫，学名叫作黑腹果蝇，通常我们就叫它果蝇。果蝇十分受遗传学研究学者的宠爱，因为它具有自己独特的优势，如体型小、生命周期短、繁殖能力超强等等。由于对生物遗传和变异教学的重视，果蝇在生物教科书中屡屡“露面”，对生物教学起到了积极的促进作用。
一、基因位于染色体上理论研究的实验证据是由果蝇的伴性遗传研究提供的
孟德尔的遗传规律虽然证明了遗传基因的存在，但是大家却并不知道基因的确切位置，全球的科学家都在通过各种方法去寻找基因到底在哪。当有学者提出基因在染色体上这一观点时，严谨的遗传学专家摩尔根开始并不认同，于是他开始进行大量的实验，希望通过实验验证或者否定这一观点[1]。他选取果蝇作为研究对象，进行大量实验最终证明了基因位于染色体上。教师可以通过典型例题，引导学生突破学习中的难点。
典型例题：摩尔根用纯种的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，子一代不论雌雄果蝇都是红眼。子一代的雌雄果蝇进行相互交配得到子二代，子二代果蝇中红眼和白眼都存在，并且比例是3：1。请根据以上实验回答：
1.果蝇的红眼性状对白眼性状是 性。
2.在子二代中既有红眼也有白眼的现象，在遗传学上称为
。
3.在子二代中，雌性果蝇的性状表现是 ，雄性果蝇的性状表现是 。
答案：1.显 2.性状分离 3.全部为红眼 一半红眼，一半白眼
其实这些问题的答案都可以在摩尔根的实验中找到，摩尔根通过实验证明了红眼具有显性性状，并且通过大胆假设，将白眼基因控制在X染色体之上，使Y染色体上不具有等位基因，这样白眼果蝇只存在于雄性当中的现象就可以得到很好的解释。为了验证设想的正确性他又进行了测交实验，结果与设想的结果一样，进一步证明了他的观点[2]。他用果蝇的伴性遗传实验研究，证明了基因位于染色体上理论的成立，也使果蝇成为遗传学研究的重要工具。
二、通过对果蝇染色体组的研究产生了“染色体组”概念
在高中生物教材中，存在很多重点和难点，“染色体变异”这一章节就是其中之一，其中的染色体组概念是最难理解的。高中生物教材中为了帮助学生的理解，以果蝇为例对染色体组进行了说明。雄果蝇的精子中的染色体由非同源染色体组成，他们的功能和形状各不相同，并且控制果蝇的生长、发育、遗传以及变异。利用果蝇的染色体组进行分析和讲解，学生的理解和接受就容易很多。
典型例题：右图为果蝇昆虫的原始生殖细胞示意图。图中1、2、3、4表示染色体；B、b、W、w分别表示控制不同性状的基因。请根据图片回答：
1.这个原始生殖细胞为 细胞。
2.图中 属于常染色体上； 属于性染色体。
3.这个原始的生殖细胞中有两个染色体组，为 ，人类的基因组计划是测定 条染色体的测序工作。
4.此图中具有 个DNA分子。
答案：1.卵原 2. 1 、2 、3 4 3.由非同源染色体自由组合形成的两组染色体组合 5 4. 8
这道题考查减数分裂、染色体组等多个概念，综合性较强，以此题为例对知识进行讲解，有助于学生的理解和吸收。
三、与果蝇性状研究相关的题目时常出现在高中生物的课后练习和试题之中
科学家在进行遗传学的研究时，由于果蝇它本身具有很多的突变性状，所以科学家们让果蝇进行了大量的变异，大多数都是形态变异，科学家们进行这一系列的变异研究，为他们今后的观察打下基础。
我国现在的高中生物教材和教学之中，很多内容都会涉及到果蝇，比如遗传规律、伴性遗传或者染色体组等教学内容和试题当中。学生本来对生物问题就十分苦恼，在做题练习或者考试的过程中，如果经常遇到果蝇遗传性状突变等相关的问题，会让学生感觉更加的困难[4]。但在平时的练习或者是考试的试题中，这类问题又是必不可少的。例如平时的练习中涉及果蝇的题目：
简答题：在一批纯野生正常翅（h）的果蝇之中，出现了少数的毛翅突变体（H），在培养的过程中，这些毛翅可能由于某些原因恢复正常，将这样的个体叫作回复体。因为基因原因H突变回h的，称之为真回复体；因为体内另外一对基因RR突变为rr，抑制了基因H的表达的，称之为假回复体（R、r基因的本身对具体性状没有控制，只有rr基因组合在一起时才会抑制H基因表达）。请根据分析回答下列问题：
1.毛翅果蝇的基因型可能是 和HHRr。
2.现获得了一批基因型相同的果蝇回复体，让其与 杂交，就可以判断出他们的基因型为HHrr又是hhRR。若实验的结果表明这批果蝇是假回复体，请利用这批果蝇与野生正常翅的果蝇设计杂交的实验，判断这两对基因是否位于同一对染色体上。
（1）实验步骤（写出设计的实验要点即可）： 。
（2）对实验结果进行预测并且得出相应的结论：
若 ，则这两对基因位于不同对的染色体之上。
答案：1.HHRR HhRR HhRr 2.野生正常翅 （1）使假回复体同野生的正常翅的果蝇杂交，产生F1代，F1的雌雄进行杂交，获得F2代，观察统计F2的变现型（2）F2代毛翅：正常翅的比例为9：7。
由此我们可以看出，对于果蝇的遗传和变异研究有很好的掌握，对今后的生物学习具有很大益处。
四、总结
果蝇是遗传学实验中经常使用的实验材料，将果蝇的相关知识放在高中生物教材中，对学生学习和理解生物难题起到了极大的辅助作用。教师应该充分利用果蝇进行遗传和变异的教学，帮助学生突破难点。
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