第四章 研究結果與分析討論
第五節 基因多義性與學生學習基因相關概念的困難
(2) 隨著年齡增長，學生認為基因的表現會受到外物的影響：從 國二到大一，越來越多學生認為基因表現與否會受到調控、或受到體 內外環境的影響。
第五節 基因多義性與學生學習基因相關概念的困難
在晤談的過程中，部分學生顯露出無法統合其所擁有的基因概 念，包含他們難以回答何謂基因，以及部分同時擁有古典遺傳學與分 子遺傳學基因概念的學生，無法區別兩邊的基因概念。本節的目的在 探討學生因為無法釐清其基因概念，而產生的困擾。
對於「基因是什麼？」這麼直接的問題，學生大多無法給予基因
到，可是不知道怎麼解釋………在雜誌啊或是什麼看到這個名詞，就是 知道，知道它是在幹嘛，可是就不知道怎麼講它的…定義吧…
在十一位學生中，有一位學生(大一 11)回答得最多、最詳細，然 而他對基因的認識越多，反而越無法清楚定義出基因。他提及與基因 相關的各種專有名詞，並且加以解釋，包含古典遺傳學當中的顯隱性 法則、分子遺傳學當中的中心法則過程、基因的調控機制等等，但他 只能夠用這些資訊來從旁描述基因的功能以及基因所參與的活動，卻 無法清楚的把這些資訊整合，來提出「基因」的定義。他認為這是因 為他在學習的時候都是一段一段學的，所以連起來的時候就有點搞混 了，沒有辦法很清楚他所學到的這些資訊之間的關聯性，因此他雖然 大概知道什麼是基因，也知道基因的功用是什麼，但卻很難定義什麼 是基因。
編號：大一 11
S：……因為我們都是一段一段這樣學。然後有，就，呃有時候我連起來的 時候，還是會有點搞混。就是我沒辦法很清楚去…了解它的關聯性……
定義…就覺得它整個很難定義。
R：它不是一個物質嗎？
S：它是一個物質啊，只是它的定義好像就是…該，我想說的是啊，就是，
雖然我們都懂基因到底是什麼，可是我要把它講出來，又要確實的把這 個東西做出一個定義，對我來說是很難的……就是基因它是一個很難，
很難去…把它…真正把它用很完整的文字講出來。就，所以大概知道它 是什麼東西，或者它的功用是什麼，可是，你要用文字講出來，還是有 一定的困難度存在……我還是很沒辦法去把它…雖然我自己懂，可是我 沒辦法把它講出來。
現性狀的物質，但在回答完後，他又提出疑問。從他其他的回答可知，
他知道基因會表現性狀，也知道基因會複製，還有 DNA 會轉錄成 RNA、接著轉譯出蛋白質，但卻對基因這個名詞感到疑惑，認為「基 因」這個名詞似乎很廣義，不能說它是特定的一種物質或什麼東西。
編號：高三 6
S：總覺得基因這個名詞好像很廣義。基因這個名詞好像滿廣的，不是說它 是特定一種物質或什麼………我對他的感覺？我所知道的基因就是…
存在於人之中，存在我們的…控制人的，控制我們人的性狀之類的…
R：那你覺得基因會做什麼？
S：…表現性狀………遺傳物質啊，然後 DNA 複製，然後轉錄 RNA，然後轉 譯成蛋白質，然後蛋白質就…就是表現啊，就是用蛋白質去…呃…要把 你要做的事情，用蛋白質，反正就是…節錄那一段就是你要表現的性狀 出來………他就是被複製吧，他會製造出 DNA 吧。對，就是…咦？他是 被複製的那一個，就是他…製造出什麼，這好難講喔。是可以這樣說，
但是我不知道該怎麼講，無法形容出來………為什麼我覺得基因這個名 詞我想不起來…嘖，就是…它是物質嗎？我在想它是不是…它是一個東 西呢還是？應該…應該會有但是我不知道他是什麼。
二、學生無法區別古典遺傳學與分子遺傳學的基因概念
本段的目的在探討晤談過程中學生呈現出，無法區別古典遺傳學 與分子遺傳學概念的情況。雖然古典遺傳學中的基因概念與分子遺傳 學中的基因概念本就有所差異，但沒有一個學生能提出這一點。然而 部分學生卻展現出他們對基因與顯隱性、基因與性狀、性狀與蛋白 質、基因與 DNA 之間的關係感到困惑，此現象出現在高二、高三和 大一學生，主要集中在高三與大一學生，究其原因，這些學生學習了
是不相同的，因此造成他們沒有辦法把這兩者的基因定義做清楚的區 分，導致其在建立基因的定義時產生困擾
(一) 「古典遺傳學的基因」與「DNA、RNA」
有些學生顯示出其對「基因」和「DNA、RNA」兩者間的連結產 生疑惑，或者沒有在這兩者間做連結。有一位學生(高三 5)先說了基 因的顯隱性造成單雙眼皮的不同，接著又提出蛋白質是由 DNA 轉錄 轉譯來的，所以蛋白質與基因沒有關係。這位學生提出的基因是屬於 古典遺傳學當中的基因概念，亦即這位學生的概念中，會進行轉錄轉 譯的就是 DNA，而不是基因，他沒有將分子遺傳學概念中的 DNA 納 入他的基因概念當中。
編號：高三 5
S：基因它每個表現的不一樣，就是產生不一樣的東西，就是它本身具有的 特質不一樣………單眼皮這性狀可能就是顯性這樣，那然後雙眼皮可能 是隱性………
R：嗯哼，那為什麼你覺得血型跟蛋白質不是呢？
S：血型跟蛋白質喔？因為我記得蛋白質跟基因好像…蛋白質是好像由 DNA 變出來的，就是 DNA 轉錄 RNA，RNA 轉譯蛋白質嘛。然後 DNA 好像跟基 因不是…好像沒有關係吧………轉錄 RNA、RNA 轉譯蛋白質這樣。DNA 好像…
R：跟基因？
S：(DNA 跟基因)好像沒什麼…就是好像沒有直接關係吧。
另一位學生(高二 8)的回答當中也顯示出他不確定基因與 DNA 的 關係----他知道 RNA 和蛋白質有關、DNA 又和 RNA 有關、基因又和
DNA 有關，因此反推回去推測出基因應該是和蛋白質有關的。他雖 然清楚從 DNA 轉錄轉譯到蛋白質的過程，也清楚知道基因是 DNA 上面的一段，但他對基因的概念卻是「基因會以顯隱性法則來影響性 狀」，因此，他以古典的功能來定義基因，又以分子的功能來定義 DNA，故而無法確切說出基因與 DNA 的關係。
編號：高二 8
S：因為我知道 DNA，就是它們，RNA 啦，RNA 它會製造蛋白質，所以我想說，
那應該是製造蛋白質之類的東西。DNA，轉錄變 RNA，RNA 再轉譯變成蛋白 質，對。
R：那，DNA 會變成蛋白質，那這個 DNA 跟基因之間的關係呢？
S：DNA 跟基因…
R：因為，我剛剛是問你，基因會不會製造什麼東西嘛，可是你回答是 DNA，
轉錄、轉譯蛋白質？
S：對。因為 DNA 好像也有包括很多，那個，基因的片段在上面，所以想說可 能也有什麼關聯，就是關於製造蛋白質的話，可能有些關聯………一條 DNA，就是一條那個，雙螺旋的那個分子，DNA 的分子，就是它一個片段 可能就代表一個基因，所以他(基因)可能也是有，製造蛋白質；就是，可 能也，參與了，製造蛋白質的過程。參與，製造蛋白質的過程。
R：嗯哼，嗯，所以你的意思是說，你覺得，因為我問你，基因會製造什麼東 西嘛，那麼你是覺得說，因為基因它是 DNA 上面的一個片段？
S：對。
R：所以你想，DNA 既然會轉錄轉譯成蛋白質，那應該基因跟這個過程也有關 係這樣？
S：嗯，對。
還有一位大一學生(大一 7)在回答基因與性狀的關係時遇到了困 難，他以「基因控制性狀」來回答基因與體內外特徵、血友病、血型 的關係，顯示他在這裡使用的是古典遺傳學當中的基因概念。但他又
蛋白質可能有關吧」來回答基因與蛋白質的關係，顯示出他在此並未 使用分子遺傳學當中的基因概念，因此無法確定 RNA 與基因的關係。
編號：大一 7
R：可是 RNA 那跟基因有關嗎？
S：………RNA 也算是染色體的其中一個啊，那，基因就是控制…染色體的，
所以我覺得應該有關係吧………基因不是在染色體上嗎？基因在染色 體上面啊。染色體它，就是會被…製造出這個(蛋白質)嘛。所以我覺得 基因應該多少有控制…染色體的那個，不是，蛋白質的…差異。
(三) 「古典遺傳學的性狀」與「蛋白質」
學生普遍無法將基因表現出蛋白質與基因造成外表性狀兩者的 概念之間產生連結，而使部份學生無法釐清其心中基因的表現的概 念。在晤談的過程中可以發現，隨著年齡增長，學生越來越瞭解基因 與蛋白質的關係，逐漸認為不論是外表性狀或蛋白質都受到基因的影 響，而隨著年齡增長，有一部分學生開始能夠試圖解釋蛋白質與外表 性狀的關係，但學生仍普遍無法明確解釋蛋白質與外表性狀間的關 係。
首先，國二學生不瞭解基因與蛋白質的關係，因此不產生這個問 題。其次，高二學生當中，開始有人能夠提出基因與蛋白質的關連，
但他們完全無法解釋蛋白質與外表性狀間的關係。
編號：高二 7
S：………複製出蛋白質嘛………然後就會組成………一些特徵，人體的一 些特徵，這是基因變來的，做出來的………先從裡面轉錄出來嘛，然後
再經過轉譯變成蛋白質，對。然後，變成蛋白質之後，它就會到特定部 位………然後就是表現那個性狀嘛………就是由基因，轉錄轉譯變成蛋 白質之後，那個蛋白質到特定地方，然後展現出那個性狀的、表現出那 個性狀。
編號：高二 8
S：(蛋白質)這是身體裡面的物質………它不是，這種摸得到的，看得到的，
所以我覺得應該不太可能(是性狀)。
編號：高二 11
S：怎麼表現這些性狀？怎麼表現？就是…不同的基因組合在一起，就是雖 然，它是由三個就是三個三個嘛，就三個一組，三個一組嘛，那，呃…
不同三個組合在一起，就會有不同，不同的那個…功能，然後它就可以…
就可以…有不同的那個啊，就………怎麼講，它不是會轉譯嗎，然後就 會跑出蛋白質啊，然後所以蛋白質就會，表現…就譬如說，呃酵素 啊………跳步了，蛋白質………那個酵素就會催化然後就會表現出它
就可以…有不同的那個啊，就………怎麼講，它不是會轉譯嗎，然後就 會跑出蛋白質啊，然後所以蛋白質就會，表現…就譬如說，呃酵素 啊………跳步了，蛋白質………那個酵素就會催化然後就會表現出它