在這個單元,我用的還是我的最愛血紅素與ABO血型!
用血紅素是因為對學生來說是熟悉的,而ABO血型是把學習內容作個人化的最好材料惹。
還可以順便講故事,把第一章的內膜系統及細胞膜結構拉進來。
更不用說可以說說膜蛋白作為通道與受體的動態關聯。
用血紅素建立「基因決定蛋白質」的概念,我覺得滿好的。
跟使用其他的蛋白質來比,因為學生對血紅素的功能有非常穩固的理解,再加上新的概念應該是簡單、安全很多。
另外,這次我讓學生用「自己的」ABO血型的等位基因作複製跟轉錄轉譯練習。
學生會很專注小心不要讓自己的基因突變,最後檢查誰讓自己基因突變這件事情尤其好玩。
這個單元我專注的是中心法則所描述的本意,也是生物學的重要主軸之一,「訊息如何傳遞」。
所以在核苷酸的結構上,著重的是ATCG在複製及轉錄轉譯上的角色,也就是作為符碼。
至於核苷酸的化學結構,就不是我在意的了。名詞簡單帶過,用考卷的考題再確認就好。因為在講課時講的再苦口婆心、口沫橫飛,學生只有更混淆而已,或是反過來,覺得自己不會搞混。
當然轉錄與轉譯在機制上的細節也是簡單講過就好。
因為中心法則並不等同於「轉錄+轉譯」
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根據克立克在1970的說法,Central dogma的重點是「訊息」由DNA轉移至RNA後,再以蛋白質的形式呈現。這個資訊的傳遞是單向的。意思是只有DNA可以決定蛋白質,但是蛋白質無法決定DNA。這確保了資訊的精確性。雖然過程中的確牽涉到複製、轉錄與轉譯三個階段,但是依然不能簡化為「DNA的複製、轉錄與轉譯合稱為生物學的中心法則」。因為,這這會完全失去「訊息的流通與傳遞」在生物學中作為極重要主軸的角色。
The Central Dogma. This states that once 'information' has passed into protein it cannot get out again. In more detail, the transfer of information from nucleic acid to nucleic acid, or from nucleic acid to protein may be possible, but transfer from protein to protein, or from protein to nucleic acid is impossible. Information means here the precise determination of sequence, either of bases in the nucleic acid or of amino acid residues in the protein.(Francis Crick, 1958)
The central dogma of molecular biology deals with the detailed residue-by-residue transfer of sequential information. It states that such information cannot be transferred back from protein to either protein or nucleic acid. ”
— Francis Crick, 1970
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所以課程的開始是
我們今天開始要來學的是「孟德爾的遺傳因子,還有我們現在講的基因到底是什麼~」
利用投影片幫助學生重整基因與性狀,並且引入蛋白質的角色。
接下來是蛋白質的功能被結構決定,講概念就好。
然後是胺基酸做為密碼的概念(所以結構的部分只提側鏈的特性對結構的影響)
然後就引入了突變對蛋白質的影響
這邊我的問題是決定147個胺基酸的基因密碼有441個。
是怎麼決定的。
我發現只要能夠等待,所有班級都可以有學生說出三個基因密碼對應一個胺基酸。
等候學生講出這個規則是重要的。
一來學生聽到的是同學找到的規則,這個意義非凡,效用遠遠大於老師說出口。
二來學生聽到是同學找到的規則,以後也會相信自己有機會想出答案。
然後就是我最喜歡的了,把隱性等位基因的概念跟轉錄轉譯、蛋白質串在一起。
雖然還沒講到轉錄轉譯,但是我喜歡在這裡先把概念連在一起。
讓學生理解前面學的隱性等位基因是什麼~
最後當然是我最喜歡的問題。
基因的功能到底是什麼?為什麼重要到要正確的給新的細胞呢?
以上的所有說明一定要在半節課內搞定。
因為接下來是學生要在筆記本上回答這四個問題。
在合適的引導下,學生真的可以好奇彼此間的答案。
這一類的課程中,關鍵的是老師下去各組去看大家的答案,引發組內的互相討論,並且能夠讓進度較快的學生對其他同學的答案產生好奇。
這必須要依靠老師在看各組回答時,探詢學生的想法,幫助學生自己形成很棒的答案。
小朋友都超得意的,這就是最棒的引導。
有學生很快地問我,第二題的問題不就是第一題的答案嗎。而且第三題的題目就是第二題的答案啊。是不是超讚!
下面是順手拍的筆記,我沒有特別看內容(我老花沒辦法看很多小字),但我相信是很棒的。
我最享受的時光也就是這樣了,每個學生都好思考喔。
(大家有注意到小紅帽的位置嗎,看得出來這隱含著什麼嗎)
(大家有注意到學生的肢體語言可能有不同的意義嗎)
第二節課往分子結構邁進!!
同樣用血紅素基因為例。而且讓學生發現原來超多我們的「性狀」是「基因」決定的。
我超喜歡講嗅覺基因的。
然後當然是要講一下基因到DNA囉~
一樣重點在ATCG作為密碼的部分。
核酸與核苷酸在結構上的部分我真的很快帶過去。有了配對概念,加上簡單的影片與投影片說明半保留的概念。
上面一樣式不要超過半節課。
最後就是用血型把古典遺傳與基因的概念連在一起。
根據學生的血型發給他們不同的作業單,讓小朋友複製自己的ABO基因~~
小朋友很喜歡屬於自己的作業單喔,還會很苦惱不知道爸媽的血型。
如果小朋友不知道自己的血型,可以先發i,也可以藉此讓學生接觸「在台灣i的比例最高」的概念。
學生會說好多喔,眼睛都花了。
這個更好,因為可以跟他們說,我才節錄前181個,你的細胞光這個基因就有兩萬個核苷酸要配對ㄟ~~給學生量化的概念!
轉錄與轉譯部分的基本流程一樣,作業單我晚點放上來~
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