兩種簡易染色體結(jié)構(gòu)模型的制作及教學(xué)應(yīng)用

【摘 要】使用一些廉價(jià)簡單材料對染色體結(jié)構(gòu)進(jìn)行制作并應(yīng)用于教學(xué)過程，兩種模型制作簡單，可大量制作，課堂上師生可同時(shí)操作，各有優(yōu)點(diǎn)，教學(xué)上可相互使用，運(yùn)用在教學(xué)上效果顯著。

【關(guān)鍵詞】簡易;染色體;模型制作;教學(xué)應(yīng)用

【中圖分類號】G642?????? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）24-0245-01

生物結(jié)構(gòu)模型的制作是生物實(shí)驗(yàn)的一種特殊形式，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識過程中，抽象概念的理解是比較困難的，在教學(xué)過程中單以一些課件或動畫視頻并不足以讓多數(shù)學(xué)生真正理解。在教學(xué)中輔以模型并讓學(xué)生操作或親自制作，則學(xué)生對此結(jié)構(gòu)概念的理解必定更加深刻、透徹。染色體作為貫穿整個(gè)高中生物教學(xué)的重要概念，尤其在有絲分裂、減數(shù)分裂、基因與染色體的關(guān)系、交叉互換、染色體變異等重要的遺傳學(xué)知識的學(xué)習(xí)上，都起著非常核心和關(guān)鍵的作用。然而在實(shí)際教學(xué)中，廣大教師對于染色體相關(guān)的概念與知識的教學(xué)有著一種“茶壺里煮餃子倒不出”的感覺。究其原因，主要是因?yàn)槿旧w的結(jié)構(gòu)太抽象，不好理解，教學(xué)過程中僅利用多媒體動畫演示其結(jié)構(gòu)和變化，學(xué)生認(rèn)為還是不好理解。經(jīng)多次摸索，筆者嘗試用常用、便宜的材料讓學(xué)生親自動手進(jìn)行制作染色體的結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用于教學(xué)中，從而提高學(xué)生對染色體的感性認(rèn)識，并提高學(xué)生對模型建構(gòu)的能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

染色體的模型制作

1.卡片-磁片型。

1.1 材料工具：AB兩種不同顏色的卡紙、卷?xiàng)l型強(qiáng)力磁條（網(wǎng)上有購）、透明膠、雙面膠、剪刀。

1.2 制作方法：

材料準(zhǔn)備：將A顏色卡紙裁剪成20cm×2cm、10cm×2cm各兩條;B顏色卡紙剪出同樣規(guī)格的紙條各兩條;A、B顏色2×2cm方形紙片各兩片;磁條剪成適合大小若干待用。

兩組同源染色體制作：10cm長度的4條紙條為一組（相當(dāng)于一對同源染色體），從紙條中部約45度角向一側(cè)折疊，并用雙面膠固定，再粘上適宜大小磁片，擺成同源染色體狀。20cm長度的4條紙條為另一組，相同操作方法，制做另一組同源染色體。

制作交叉互換結(jié)構(gòu)：各取一條20cmA色和20cmB色紙條及2×2cmA、B顏色方形紙片各兩條、透明膠、磁條備用。先將兩張AB顏色方形紙片重疊，中間夾一片磁條，并用雙面膠固定;再將重疊的紙片置于20cmA色紙條底端對齊，并用透明膠將方形紙片上端與20cm紙條粘合固定（注意方形紙條顏色應(yīng)與20cmA色相同），下端不固定，即方形紙條可以翻動。最后將20cmA色紙條背面用適合的磁條粘于方形紙翻動前后對應(yīng)的位置，使方形紙片能在翻動前后均能保持穩(wěn)定位置。同樣方法制作20cmB色紙條，一對可展示交叉互換的同源染色體制作完成。

2.絨棒-磁片型染色體模型制作。

2.1 材料工具：A、B兩種顏色長約20cm“扭扭棒”（以下稱絨棒）、卷?xiàng)l型強(qiáng)力磁條（網(wǎng)上有購），剪刀。

2.2 制作方法：

材料準(zhǔn)備：AB兩種顏色20cm絨棒各四根，另各取兩根從中間剪斷成10cm，磁條剪成適合大小備用。

兩組同源染色體制作：取兩根20cmA顏色絨棒，在一端拔去一小撮絨毛，露出約5mm小鐵絲，用剪刀輕輕解旋其中的兩根鐵絲并捋直;取剪好約1cmx2cm磁片，在靠近2cm一側(cè)用剪刀尖端鉆出兩個(gè)小孔，將兩根絨棒露出的鐵絲穿過小孔并擰緊，模擬一個(gè)未復(fù)制的染色質(zhì);相同方法完成另外兩根A顏色的絨棒制作，兩片磁片相吸，組成一個(gè)復(fù)制后的染色質(zhì)。用同樣的方法制作20cmB顏色的染色質(zhì)，與A顏色的染色質(zhì)構(gòu)成一對同源染色體。用理制作10cm的一對同源染色質(zhì)。

染色質(zhì)與染色體的變化：用任意中性筆或圓珠筆的筆芯將絨棒一端卷起成彈簧狀，即模擬染色質(zhì)高度螺旋化，變?yōu)槿旧w，其余染色體可同理制作;同理，將已卷起成彈簧狀的絨棒輕輕解旋、捋直，即恢復(fù)為染色質(zhì)狀態(tài)。

兩種染色體結(jié)構(gòu)的教學(xué)應(yīng)用

1.共同點(diǎn)。

1.1 兩種模型均可利用教室黑板的可磁性，將直觀的染色體模型直接貼在黑板上，直觀明了，染色體模型均可移動，免去了教師板書時(shí)重復(fù)繪制染色體，且可以形成一個(gè)動態(tài)過程，增強(qiáng)學(xué)生對染色體在細(xì)胞分裂過程中變化的理解。

1.2 兩種模型均可模擬染色體的復(fù)制、著絲點(diǎn)分裂、姐妹染色單體分離、同源染色體分離，非同源染色體自由組合等遺傳學(xué)知識點(diǎn)的過程。學(xué)生可以制作更簡單的（省去磁條即可）模型，在課堂上同步摸擬，教學(xué)過程中師生互動，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.各自優(yōu)點(diǎn)。

2.1 絨棒-磁片型染色體可直觀地模擬了染色質(zhì)（體）的成分：絨棒中間的螺旋狀的細(xì)鐵絲為DNA分子，絨毛即為蛋白質(zhì)，直觀地表示了DNA與染色體的關(guān)系;當(dāng)絨棒未捲時(shí)即為細(xì)長的染色質(zhì)，用筆芯捲起來后即為染色體狀態(tài)，這個(gè)操作非常直觀地展示出細(xì)胞分裂過程中染色質(zhì)和染色體的周期變化，對學(xué)生的理解幫助很大。

2.2 紙片-磁片型染色體上制作了兩個(gè)交叉互換的片段結(jié)構(gòu)，在講授減數(shù)分裂過程中同源染色體分離，非同源染色體自由組合的同時(shí)，也會發(fā)生交叉互換的現(xiàn)象的理解有很好的促進(jìn)作用。

2.3 兩種模型各有優(yōu)點(diǎn)，可交替靈活使用，如在講解有絲分裂、細(xì)胞周期時(shí)可用絨棒-磁片型，如在講解減數(shù)分裂、交叉互換時(shí)可用紙片-磁片型，如學(xué)生進(jìn)行模擬，則可制作紙片型等等。

兩種染色體模型的制作材料易得，價(jià)格便宜，制作簡單，使用方便，直觀明了，對于學(xué)生理解染色體、DNA、基因等抽象的遺傳學(xué)概念及對有絲分裂、減數(shù)分裂過程理解有困難的學(xué)生都有很大的幫助，在教學(xué)實(shí)踐中確實(shí)效果良好，也希望能對同行在教學(xué)上有一點(diǎn)小小的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]王戴眷如.創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教具的實(shí)踐嘗試—用手工制作“毛根扭扭棒”巧做染色體模型[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)：2017（5）：178-179.

作者簡介：羅顯仲，清遠(yuǎn)市華僑中學(xué)生物一級教師。

基金項(xiàng)目：廣東省清遠(yuǎn)市教育科研第十八批課題“提升高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題能力的教學(xué)策略研究”（課題編號：18-129）。