论文部分内容阅读
[摘要]模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。用模型模拟许多生物学现象时，往往会使这些现象变得易于理解。构建减数分裂中染色体变化的“扑克牌”模型对相关知识进行学习，优势明显，效果很好。
[关键词]减数分裂染色体变化扑克牌模型构建
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）110126
模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的事物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
人教版高中生物“遗传与进化”模块中，设置了减数分裂中染色体变化的“橡皮泥”模型构建活动，通过活动化微观为宏观，形象地显示了分裂过程中染色体的形态变化和非同源染色体的自由组合，对形成减数分裂过程中染色体数目和行为变化有直观印象，突破配子多样性等难点，而且橡皮泥制作染色体简单，趣味性强，学生参与热情高。但是“橡皮泥”模型也有一定的缺陷，如模型中使用的橡皮泥成本较高，且不宜长期保存和使用，橡皮泥大多不卫生，学生每次使用完后要及时洗手。对此，笔者在教学中开发了“扑克牌”模型，材料易得，成本低廉，操作方便，便于重复使用，教学效果较好，对于后续教学更有帮助。现简述如下。
一、材料用具与使用说明
1.材料用具：扑克牌8张，图钉8个（教师演示时用圆形磁铁代替），3张较大白纸。
2.使用说明：（1）扑克牌只看“红黑”两色和“数字”，花色要“视而不见”。红黑两色代表染色体的来源不同（如红色来自父方，黑色来自母方）；数字代表不同染色体的编号（如A代表1号染色体，2代表2号染色体）。因此可以挑选8张扑克牌，如黑桃A、红桃A各两张，黑桃2、红桃2各两张，代表四组染色体。
（2）图钉8个：从扑克牌背面正中（或偏向一端，表示着丝点的位置）刺穿而上，向上的“针”代表“着丝点”，用“手”拿“针”移动的过程可以模拟纺锤体的牵引过程。
（3）教师演示时利用圆形磁铁将扑克牌固定在黑板上。
二、活动准备
1.用一个图钉将重叠在一起的两个黑桃A从背面正中（或偏向一端）刺穿而上（两张牌“错开”的过程表示染色体的复制，错开后的两个黑桃A表示连接在同一着丝点上的两条“姐妹染色单体”），其他3组同上处理。
2.事先在黑板上或纸上画出一个足够大的细胞轮廓和两个子细胞的轮廓，画出中心体和纺锤体。
三、模拟过程
本模型构建活动可让学生两人一组合作完成，主要模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化。模拟内容、过程如下：
图1联会图2姐妹染色单体分离
（1）精原细胞：将“重叠”在一起的黑桃A、红桃A、黑桃2、红桃2散乱放在画好的精原细胞内，表示两对同源染色体；
（2）复制：将重叠的两张牌“错开”表示染色体的复制过程，“错开”后的相同的两张牌表示连接在同一着丝点上的两个“姐妹染色单体”；
（3）联会：将黑桃A、红桃A放置在一起，黑桃2、红桃2放置在一起模拟“联会”（如图1）；
（4）分离与组合：将“赤道板”两侧的A和2移开一定的距离，每一对染色体的去向随机决定，模拟同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合；
（5）姐妹染色单体分离：将连接在同一图钉上的两条“染色体”中上面的一条取下，增加安装图钉，分开一定的距离，模拟着丝点的断裂，姐妹染色单体分离（如图2）；
（6）子染色体平均分配：将分配到两极的子染色体分配至两个子细胞轮廓中。
四、优势与不足
1.优势
（1）材料易得，成本低廉。
（2）操作方便。特别是模拟复制的过程，只需将重叠的两张牌轻轻错开。图钉便于“着丝”和“牵引”。磁铁既能够表示“着丝点”又能将扑克牌固定在黑板上，便于教师的演示。
（3）形象直观。演示染色体复制过程时，个别学生小声说“刘谦”“魔术”，我及时强调，这不是魔术，而是模拟染色体的复制过程，学生后来对我说，对于染色体复制的过程和结果印象非常深刻。
2.不足之处
“交叉互换”较难模拟，只能借鉴其他教师的类似的方法：在红牌上部分涂黑，黑牌上部分涂红。
（责任编辑黄春香）
[关键词]减数分裂染色体变化扑克牌模型构建
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）110126
模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的事物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
人教版高中生物“遗传与进化”模块中，设置了减数分裂中染色体变化的“橡皮泥”模型构建活动，通过活动化微观为宏观，形象地显示了分裂过程中染色体的形态变化和非同源染色体的自由组合，对形成减数分裂过程中染色体数目和行为变化有直观印象，突破配子多样性等难点，而且橡皮泥制作染色体简单，趣味性强，学生参与热情高。但是“橡皮泥”模型也有一定的缺陷，如模型中使用的橡皮泥成本较高，且不宜长期保存和使用，橡皮泥大多不卫生，学生每次使用完后要及时洗手。对此，笔者在教学中开发了“扑克牌”模型，材料易得，成本低廉，操作方便，便于重复使用，教学效果较好，对于后续教学更有帮助。现简述如下。
一、材料用具与使用说明
1.材料用具：扑克牌8张，图钉8个（教师演示时用圆形磁铁代替），3张较大白纸。
2.使用说明：（1）扑克牌只看“红黑”两色和“数字”，花色要“视而不见”。红黑两色代表染色体的来源不同（如红色来自父方，黑色来自母方）；数字代表不同染色体的编号（如A代表1号染色体，2代表2号染色体）。因此可以挑选8张扑克牌，如黑桃A、红桃A各两张，黑桃2、红桃2各两张，代表四组染色体。
（2）图钉8个：从扑克牌背面正中（或偏向一端，表示着丝点的位置）刺穿而上，向上的“针”代表“着丝点”，用“手”拿“针”移动的过程可以模拟纺锤体的牵引过程。
（3）教师演示时利用圆形磁铁将扑克牌固定在黑板上。
二、活动准备
1.用一个图钉将重叠在一起的两个黑桃A从背面正中（或偏向一端）刺穿而上（两张牌“错开”的过程表示染色体的复制，错开后的两个黑桃A表示连接在同一着丝点上的两条“姐妹染色单体”），其他3组同上处理。
2.事先在黑板上或纸上画出一个足够大的细胞轮廓和两个子细胞的轮廓，画出中心体和纺锤体。
三、模拟过程
本模型构建活动可让学生两人一组合作完成，主要模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化。模拟内容、过程如下：
图1联会图2姐妹染色单体分离
（1）精原细胞：将“重叠”在一起的黑桃A、红桃A、黑桃2、红桃2散乱放在画好的精原细胞内，表示两对同源染色体；
（2）复制：将重叠的两张牌“错开”表示染色体的复制过程，“错开”后的相同的两张牌表示连接在同一着丝点上的两个“姐妹染色单体”；
（3）联会：将黑桃A、红桃A放置在一起，黑桃2、红桃2放置在一起模拟“联会”（如图1）；
（4）分离与组合：将“赤道板”两侧的A和2移开一定的距离，每一对染色体的去向随机决定，模拟同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合；
（5）姐妹染色单体分离：将连接在同一图钉上的两条“染色体”中上面的一条取下，增加安装图钉，分开一定的距离，模拟着丝点的断裂，姐妹染色单体分离（如图2）；
（6）子染色体平均分配：将分配到两极的子染色体分配至两个子细胞轮廓中。
四、优势与不足
1.优势
（1）材料易得，成本低廉。
（2）操作方便。特别是模拟复制的过程，只需将重叠的两张牌轻轻错开。图钉便于“着丝”和“牵引”。磁铁既能够表示“着丝点”又能将扑克牌固定在黑板上，便于教师的演示。
（3）形象直观。演示染色体复制过程时，个别学生小声说“刘谦”“魔术”，我及时强调，这不是魔术，而是模拟染色体的复制过程，学生后来对我说，对于染色体复制的过程和结果印象非常深刻。
2.不足之处
“交叉互换”较难模拟，只能借鉴其他教师的类似的方法：在红牌上部分涂黑，黑牌上部分涂红。
（责任编辑黄春香）