108高一生物-從孟德爾到各種遺傳模式

前半段，「從細胞分裂到孟德爾」在這裡http://montanahanbio.blogspot.com/2020/04/108.html

接下來是這一篇
首先，帶著學生看海報牆。說明我們接下來在段考前，會慢慢地把這幾張海報上的內容學完。我們會一節課一節課慢慢把觀念加上去，所以不會很難。但如果中間觀念沒搭起來，後面就全部沒辦法了。
每一節可都會有很多時間讓大家討論，我也會下去走。有任何覺得自己有點卡住的都一定要把我攔下來。

（以下的活動都是在計算。因為計算的過程可以讓學生和老師發現有沒有錯誤概念，所以目的並不是「計算」，而是發現迷思概念。）

 

第一堂課 分離律及獨立分配律

首先我們要來看看一個悲慘家庭的故事

以前學過孟德爾對吧，他做了什麼事情呢

種豌豆

他種豌豆發現一些事情，但他其實不是生物學家欸

所以他的思考方式跟生物學家不太一樣 大部分生物學家想要解決生物為什麼小孩跟媽媽會像

但是想要一次解決這個問題 不過問題太複雜，所以一直無解

孟德爾是這樣想的，他想看看這組資料可以解決哪個部分的問題，就先解決那個部分。

用這張海報回覆同學的記憶，也強調我想強調的。

孟德爾從做的實驗發現，每個生物的某個特性是由一對東西決定的（用手比劃）

一個來自於爸爸，另一個來自於媽媽

我的這對東西在形成精子或卵時，會分開，所以我的小孩只會得到我的這一對的其中一個。

這是我們以前學的對吧？這叫做分離律。

不過孟德爾還發現另一個現象。

就是如果當我們同時看兩對的時候，這兩對分離到精子或卵的時候，互相不會影響喔

其實應該正常人聽不出來這有什麼好講的。阿不就這樣嗎，不然呢。

所以用這張海報先說明內容。

假設我們同時看兩對因子，那麼Aa會分開，A、a分到不同的精子。Bb也會分開，B、b到不同精子。

如果Aa的分開與Bb的分開是不相干的兩件事，我是一顆精子，有沒有規定我拿到A之後，一定要拿到B？所以（手一定在海報上對應的位置），會有這四種配法，對吧～

這個呢，叫做獨立分配律，就是兩組的分離都各自不相干。

那如果「相干」，會是什麼情況？

問學生，如果A一定跟B分到同一個精子，那結果會有什麼不同？

接下來，一起來試試看用獨立分配律。

我們看一個悲慘家庭的故事。

在這個白板上可以一起給學生性狀、遺傳因子、基因型與表現型的概念。

但我沒有特別講個別的定義，而是在學生討論時，如果有疑問，才會對提問的學生特別說明。

因為這不是很難以理解的東西，但特別介紹四個名詞的意義會破壞上課的節奏。

畢竟。

我們正要看他們家為什麼很悲慘嘛!

用白板的上半部介紹完兩組性狀，及遺傳因子後問學生AA、Aa、aa的表現型。B也如法炮製。
（我知道身高是多基因遺傳的例子，在這邊是故意用身高）

接下來看白板的下半部，問學生這個家庭的爸媽的表現型是什麼？
請他們看看這對父母的精卵會帶有哪些組合，生下來的小孩會不會有又矮又醜的（好悲傷）

會有一些學生能夠直接說會有機會有又矮又醜的，但機會高不高呢？
會不會有又高又帥/美的呢？機會比又矮又醜的高嗎？

這節課剩下的時間很多，就是讓學生試著做做看。

學生會有幾個主要的問題或疑問。要等他們提出時在個別解釋。解釋過一次後，如果其他同學還有同樣的問題，就去問第一個問的同學，讓第一個問的同學練習解釋。

學生最常有的問題是
1.分離律跟獨立分配律很像，有什麼不一樣？有什麼關聯？（這個通常會是學生主動問）
2.胡亂套用棋盤方格法，像下面這個（這個通常會是我下去巡，或是學生做到一半，發現跟同學的解法不一樣，拿筆記來問我）

跟學生討論的時候有很多要注意的～
因爲剛好這兩個問題起因於重要的迷思，而且直接說明並不太有用。


第一個問題，比較簡單
「1.分離律跟獨立分配律很像，有什麼不一樣？有什麼關聯？」
這個問題很有可能是學生被「分離」跟「分配」兩個詞給搞混。比較難的是「分配」這個概念。
因為第一個「分離」是以「被分離」的細胞當主體，也就是分離的「起點」。
但是「分配」的概念，是以分配的「終點」來看的。
沒有特別提的時候，學生不一定會注意到。沒注意到的話，就會有點卡住。

所以桌上畫兩個圈圈，拿一對顏色不同的筆，分到兩個圈圈。這是分離律。
再拿兩個顏色不一樣的板擦，讓學生分到圈圈裡。這也是分離律

接下來看圈圈，有沒有其他的分法？
讓學生自己分出不一樣的組合「以後」，問他們為什麼可以有不同的分法。
引導出因為分粉筆跟分板擦是不相關的事情。
然後帶學生看分配是在描述「結果」

第二個問題，很重要，也很常見。是沒理解分離律的重要表現。
「胡亂套用棋盤方格法」
這表示在國中，學生只學到「分開」這個「步驟」，但並不知道那代表什麼。
所以要再回去看一對因子用棋盤方格法的時候，把精子與卵的形狀畫在格子裡。
然後問學生AaBb的個體，精子會有哪些，讓學生自己找出四個精子以後，問他棋盤方格會長起來什麼樣子。
讓學生以卵當練習以後，再看一次新的棋盤方格與原先的棋盤方格為什麼不一樣

記得要求來問的學生在筆記上開一頁寫這個部分的討論與思考


會有一些學生直接用比較快的算法，就是先將性狀分開討論，再合併。
也就是生物老師會用的，先把Aa x Aa算出來，也把Bb x Bb算出來，再合併計算。
可以跟全班說有幾位同學的算法不一樣，但好像比較不會漏掉，請大家可以去問問看。

這一類的學生可能無法解釋很清楚「為什麼這樣算也可以」，因為很可能是直覺可以這樣算。所以請他們解釋的主要功能會是對其他的同學有挑戰的效果。但是對會這樣算的學生並不一定會覺得有收穫，所以可以給他們下一階段的任務，第一個可以問某種組合的機率（我發現這一屆的高一相對來說，對1:2:1之類的比較不熟悉）
比較好（也比較難）的或是問他們「兩種算法算的目標有什麼不同？」

學生不一定可以聽懂這個問題，所以要給一些線索。
1.原來的算法是先算出配子基因型有哪些，再去看受精後的組合，最後找到重複的
2.那新的算法算的有哪些？順序是什麼？
3.新的算法為什麼好像不需要找重複的？


讓各組將自己的算法畫成海報，找典型的算法與算法不同的組上台分享

最後是我幫大家再梳理一次剛才「同學上台說的」兩種算法，而且可以帶入上次的乘法原理，看看機率怎麼輕鬆的算出來

第二節課 多基因遺傳

第二堂課帶大家回顧上節課悲慘家庭

問學生如果身高是這樣的遺傳方式，那麼我們會有幾種身高？

學生會發現只有兩種（當然他們上一節就有發現，只是不想點破老師哈哈）

但顯然我們不是只有兩種身高，所以我們的身高是怎麼遺傳的呢

是一種叫多基因遺傳的方式，帶著學生看多基因遺傳的海報。

簡介完定義與顯性因子的數目才是決定表現型的特性後，就可以帶學生算剛剛那個悲慘家庭了

先寫出父母的基因型，讓學生判斷是各有多高，然後問學生有沒有機會生出150公分的小孩。看看學生的反應，如果有好幾個都說有，那就可以放學生去算算看（因為至少有其他學生可以去問的對象）下面的問題

1. 小孩有幾種身高
2. 最高的小孩有多高？機率有多少？
3. 矮於155公分的機率有多高？（好悲慘歐歐歐）

在幾種身高部分，會有學生試圖以上個階段的方法去算出所有基因型，然後才去看身高有幾種。這個就是沒有發現其實只要把握住「多基因遺傳是由顯性因子的數目決定表現型」，以的重要關鍵。

進度比較快的學生，可以問他

1. 如果以各種身高來看，機率最高的是哪個身高，最低的是哪個身高？
2. 如果畫成橫軸是身高，縱軸是機率的話，會長什麼樣子？

第三節課 複等位基因、等顯性、半顯性

一樣用海報說明複等位基因的遺傳模式，用ABO血型中的等位基因來做例子。

接下來簡單說明等顯性與半顯性。

主要的活動是小組要討論下面的問題

ABO血型中

1. 哪個部分是複等位基因遺傳
2. 哪個部分是等顯性（不完全顯性）遺傳
3. 哪個部分是顯隱性（完全顯性）遺傳
4. 為什麼不是多基因遺傳

討論完的來跟老師確認

然後就可以來驗自己的血型（在一開始的時候就要宣布，而且我們驗的比當初父母跟你說的準！如果不一樣，絕不是大家想的原因，而是你有特別的ABO血型！）

第四、五節課 檢驗自己的理解

我們用小考考卷，先挑十題分離律、獨立分配律的題目。

每個人自己算完後，去找另一個同學討論。答案不同的，要達成共識，答案相同的，算法有什麼不一樣。

老師公佈答案

再一節課把考卷的剩下題目用一樣的流程寫完。