有丝分裂遗传学意义(6篇)
有丝分裂遗传学意义篇1
【关键词】中药提取物RX;染色体畸变
中药提取物RX是吉林省肿瘤防治研究所采用现代科技手段提取的抗肿瘤药物。为保证用药安全,根据我国新药审批办法规定,笔者做了如下实验研究。
1材料和方法
1.1一般材料中药提取物RX由吉林省肿瘤防治研究所提供,为棕色粉剂。丝裂霉素购于西哥马公司,环磷酰胺购于上海华联制药有限公司。CHL和S-9均由吉林省肿瘤防治研究所提供。
1.2方法
1.2.1采用成指数生长的CHL细胞1.5×104/ml,培养24h。按剂量设计分别为5mg/ml、0.5mg/ml、0.05mg/ml、0.005mg/ml、0.0005mg/ml、0.00005mg/ml,每剂量3个平行样,加入24孔板中,培养24h,计算活细胞数(采用胎盘兰染色法),并计算50%细胞生长抑制浓度。
1.2.2将指数生长的CHL细胞接种在50ml的培养瓶中,细胞浓度为1.5×104/ml,每瓶接种5ml,共接种36瓶,分别培养24h和48h。培养24h后,分别按中药提取物RX高剂量100μg/ml,中剂量50μg/ml,低剂量25μg/ml,阴性对照(生理盐水)和阳性对照(环磷酰胺60μg/ml、丝裂霉素1.25μg/ml),加入药物,24h组设S-9组。各组均设3个平行样。
2结果
采用胎盘兰染色法计算活细胞数,计算出中药提取物RX对CHL细胞的50%生长抑制浓度为96.7μg/ml。
经过细胞制片和染色,在镜下观察染色体的数目和形态,由表1、表2可以看出中药提取物RX各剂量组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),而阳性对照组出现明显的染色体畸变(P
3讨论
作为生物遗传物质的染色体是一种复杂的白,其主要成分是脱氧核糖核酸(DNA),即生物遗传信息的主要物质基础。当致突变物和致癌物进入体内后,就可能与DNA结合而造成损伤[1-2]。这种损伤在形态上可反映为染色体的种种畸变,在功能上反映为遗传信息的改变,进而导致细胞的突变。本实验中药提取物RX采用剂量为高剂量100μg/ml,中剂量50μg/ml,低剂量25μg/ml,阳性对照采用环磷酰胺(60μg/ml),丝裂霉素(1.25μg/ml),阴性对照采用生理盐水。实验结果为中药提取物RX各剂量组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),而阳性对照组出现明显的染色体畸变(P
参考文献
有丝分裂遗传学意义篇2
细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。
分为:分裂间期:G1期S期:DNA复制时期G2期分裂期:M期
特点:分裂间期历时长
染色质、染色体和染色单体的关系:第一,染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期细胞中的两种不同形态。第二,染色单体是染色体经过复制(染色体数量并没有增加)后仍连接在同一个着丝粒的两个子染色体(染色单体);当着丝粒分裂后,两个染色单体就成为独立的染色体。
染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系和变化规律:细胞中染色体的数目等于着丝粒的数目,无论一个着丝粒上是否含有染色单体。在一般情况下,一个染色体上含有一个DNA分子,但当染色体(染色质)复制后且两个染色单体仍连在同一着丝粒上时,每个染色体上则含有两个DNA分子。
§2、动、植物有丝分裂过程及比较
注意:有丝分裂中各时期始终有同源染色体,但无同源染色体联会和分离。
2、染色体、染色单体、DNA变化特点:(体细胞染色体为2N)
染色体变化:后期加倍(4N),平时不变(2N)DNA变化:间期加倍(2N4N),末期还原(2N)
染色单体变化:间期出现(04N),后期消失(4N0),存在时数目同DNA。
3、动植物有丝分裂的区别
间期:动物有中心体的复制而植物没有。
末期:细胞质分裂不同,植物中部出现细胞板;动物从外向内凹陷缢裂。
§3、真核细胞分裂的三种方式
1、有丝分裂:绝大多数生物体细胞的分裂、受精卵的分裂。
实质:亲代细胞染色体经复制,平均分配到两个子细胞中去。意义:保持亲子代间遗传性状的稳定性。
2、减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞
实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。
§4、细胞分化的概念和意义
细胞分化:个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
分化的意义:普遍存在的。经分化,在多细胞生物体内形成各种不同的细胞和组织。
细胞全能性:高度分化的植物细胞(或动物细胞核)仍然有发育成完整植株的能力。
§5、(A)癌细胞的特征、致癌因子
1、癌细胞特征:无限增殖、癌细胞表面发生变化(易扩散、转移)
2、致癌因子:物理致癌因子(辐射)、化学致癌因子、病毒致癌因子。
§6、衰老细胞的主要特征
酶活性降低,呼吸减慢;细胞在形态和结构上发生变化:线粒体数量减少体积增大,细胞核体积增大,核膜向内折叠等。
§7、细胞凋亡
注意细胞凋亡与细胞坏死的不同。
本章实验:§1观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
有丝分裂遗传学意义篇3
【关键词】学业水平考试复习教学生物学学科思想
1.研究背景
上海市从2010年起恢复了全市统一的学业水平考试。学业水平考试是以《上海市普通中小学学科课程标准》为依据实施的。《标准》指出,评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信。然而,为了能让学生获得更好的卷面成绩,教师往往会在教学的各个环节抓紧知识点的落实,在复习阶段更是背诵、默写、练习轮番上阵,导致学生的学习趋向机械化。知识是如何发展相互联系的,这其中蕴含的生物学学习的一般规律常常被忽视。复习结束,留给学生的回忆只是枯燥乏味地应试过程。生命科学对学生而言,仍然是“只见树木,不见森林”。这种复习方式也导致一些学生产生了错误的认识:平时不学习不要紧,只要复习时背一背,练一练就可以了。如此恶性循环,已与学业水平考试的初衷背道而驰,教学的育人目标也不可能达成。
为了解决上述问题,我一直在教学中探索如何有效地指导学生进行考前复习。从这两年的生命科学学业水平试卷中可以看出,考试考查的知识面广,难度适中。考试评价在注重知识考查的同时,也重视对生命科学思维、观念和探究能力的考察。这绝非机械式复习所能提高的。我认为,复习中应运用学科思想指导教学,促使学生系统地整理学科知识,理性地运用学科学习方法,深刻地领悟生命世界多姿多彩、博大精深。
2.生物学思想指导教学实践的理论研究
2.1生物学思想的主要内容
2.1.1辩证统一思想
辩证统一是唯物主义辩证法的基本观点,生物界也处处体现着辩证统一的思想。例如,生物从细胞水平到个体水平到生态系统,其结构和功能总是相互统一;无论从物质或能量方面看,同化作用与异化作用都是对立的,但两者共同起作用成为个体生长发育的基础;遗传和变异是一对矛盾,而生物的可遗传变异是自然选择发生的基础,是生物进化的内在因素;生物种类林林总总,生命形式多种多样,但所有的生物体在分子水平上都有统一的物质基础,核酸和蛋白质。
2.2.2信息传递思想
生命活动的有序进行,离不开信息传递,生物个体间的信息传递形式非常多样,而生物体内部的信息传递方式更是如此。如激素分子携带的信息能调节生命活动;由电信号和化学信号构成的神经信息传递使生物能应对外界刺激做出反应;抗原作为一种信息能激发免疫应答;DNA所携带的遗传信息通过复制、转录和翻译,保证了生命的生生不息。
2.2.3系统论思想和生命的自组织
系统论思想是由奥地利生物学家贝塔朗菲提出的,他认为生物体是一个复杂的有机整体,生物体部分不能离开整体而存在,整体不等于部分的叠加。例如,细胞就是一个完整的生命系统,其中的各细胞结构各司其职,密切配合,而独立于细胞外的细胞结构是不能执行相应功能,具备生命特征的。此外,生物具有自组织的特征。生命体在一定条件下,能与外界进行物质交换和能量转化,并通过自组织,使自身在时间、空间和功能各方面处于稳定有序的状态。
2.2.4进化思想
进化思想认为,自然选择促使生物优胜劣汰,适者生存。因此,存留于世的生物,其生命形式、结构、功能等等方面都是经过反复打磨的。生物通过精确的生命活动来减少能量的消耗,保证物种的延续。进化思想并非独立于生物学的其他分支,相反,生命的代谢、遗传、生殖等生命活动无一不是适应环境后进化的结果。
2.2生物学思想对促进学生一般发展的作用
苏联著名教育家赞可夫的发展主义理论认为,教学不仅应当为掌握知识和技能服务,而且应当促进儿童的一般发展,即智力、情感、意志、品质、性格的发展。教学有两个任务,一是发展,二是掌握知识获得技能。学生只有一般发展取得成绩的基础上,才能高质量地掌握知识和技能。
学业水平考试所涉及的知识点,在其学习和积累过程中蕴含着不同维度的学科思想,在复习中加以应用,能帮助学生进一步深刻理解知识,提高解决生活中与生物相关问题的能力。其次,学科知识时有更新,学科思想却能对学生的思维产生终身的影响。因为与较易遗忘的知识点相比,学科思想的内化需要经过体验和实践后才能逐步理解、认同,成为个人的主观认识,进一步影响自身的情感态度和价值观。
3生物学思想在学业水平考试复习教学中的实践研究
3.1以“物质―结构―功能―环境”为主线展开的复习教学
结构与功能的统一是生物学辩证统一思想的重要体现。生命的物质基础和结构基础作为学业水平考试中的基本内容,学生对此都感到较为熟悉。但学生对这些知识间的联系又很陌生,不利于解决实际问题。要加强知识点间的联系灵活,学生就要有“物质组成结构,结构决定功能,生物功能与环境相适应”的学科思想,以构建知识网络。
案例:关于“高等植物细胞特有的细胞结构”复习过程的比较
原有的复习过程:整理线粒体、叶绿体、高尔基体、细胞壁等细胞结构的结构特点、作用;根据上述细胞结构的整理来归纳动植物细胞结构的区别。
改进后的复习过程:从学生较为熟悉的植物细胞功能入手,根据“物质、结构、功能、环境”的关系进行知识点的延伸和整理。
效果:在以往的复习练习中,学生对类似“洋葱根尖成熟区细胞与动物细胞相比,特有的细胞结构是什么”这样的问题,常错答:“细胞壁、大液泡、叶绿体”。这说明学生对动植物细胞区别的认识是非常机械的,不能代入题目信息中应用。改进后,学生在解题时,能抓住“根尖”这一信息,从其吸水的功能联想到相应的结构液泡。再从其相应的土壤环境想到缺乏光照,不能进行光合作用,因而不需要有叶绿体。通过知识点之间的联系,降低了错误率。
3.2以“信息传递”为主线展开的复习教学
在复习“生物体对信息的传递和调节”“遗传信息的传递和表达”这些内容时,学生表现出了知识点容易混淆,记忆不牢固的问题。确实,这部分内容量大知识点分散,不利于记忆。只有抓住“信息传递”这条主线来展开,明确各种细节问题所围绕的中心,使知识点的梳理有主脉可循,才能改变他们机械记忆的复习状态。
案例:“信息传递”相关章节的教学框架构建比较
原有的复习框架:按照教材顺序,先复习第五章“生物体对信息的传递和调节”,包括神经系统、内分泌系统、免疫系统、植物激素的复习,再复习第六章“遗传信息的传递和表达”,包括DNA的结构,DNA的复制和蛋白质的合成。
改进的复习框架:以中心法则为主线,先复习中心法则后,对DNA的结构、DNA复制、转录和翻译的具体过程进行复习,再复习“生物体对信息的传递和调节”。
效果:以中心法则为主线,学生在复习中进一步巩固并理解了DNA、RNA和蛋白质所具有的特定空间结构,明确了几种物质间的关系和相互作用,使DNA复制、转录和翻译的复习过程更具有连贯性。从中心法则上看,遗传信息的传递在指向蛋白质时戛然而止。这就引发了学生的思考:蛋白质会怎样表达出遗传信息?以此为抓手复习“生物体对信息的传递和调节”“信息传递”的概念由分子水平转向了细胞水平。蛋白质可以充当哪些信息分子,有没有其他物质能作为信息分子?个体内的各系统如何接受信息?带着这些问题开展复习整理,零散的知识点能得到梳理和归纳,提高复习效率。
3.3以系统论思想为指导开展复习教学
系统论思想强调了生命活动的整体性、协调性和精确的相互配合。运用在生物生殖、细胞增殖、遗传规律等章节的复习中,可以帮助学生从整体上理解生命活动的联系和变化,感受生命活动的有序性和系统性,进一步领悟进化对生物的作用。
案例:由“中心体复制”引起的教学改进
在一次知识点检查中我发现,对于动植物有丝分裂的区别,很多学生会答“动物细胞有丝分裂间期发生中心体复制”,对于关键点“动物细胞是由中心体发出纺锤丝形成纺锤体,高等植物细胞则是由细胞两极直接发出纺锤丝”,能提到的反倒很少。这是由于新授课时,学生通过图片观察,首先发现的区别就是动物细胞中心体在间期复制,因此容易以偏代全地记住这一点。
原有的复习过程:与图片相结合,复习有丝分裂每个时期的特征。观察动植物细胞有丝分裂的图片,列表归纳其不同点。
改进的复习过程:通过递进式问答,帮助学生从整体上系统地理解有丝分裂。
上课时,我针对上述错误问学生:“大家都知道动物细胞有丝分裂间期中心体会复制,那么中心体复制了干什么呢?”“中心体为什么要移向两极?”“细胞分裂时为什么需要纺锤丝呢?”“染色体是怎样活动的呢?”“染色体这样活动的目的是什么呢?”……
通过一连串的问题,学生再一次推敲了有丝分裂过程。当学生为细胞精确的生命活动发出感叹时,我提出了新的问题:“生命为什么能这样精确、有序地工作呢?”
这个问题激起了学生的讨论,在我的引导下,学生从遗传联系到进化。有学生最后总结:“进化过程中,如果生命活动不够准确,做些无意义的活动,浪费了能量,这样的个体会被淘汰。所以,保留下来的生物都有着精确的生命活动。”
我接着这个学生的话说:“有丝分裂这样的生命活动,只不过是生命复杂系统中的冰山一角。生命活动的精确性是亿万年来进化的结果。生命的延续伴随着不停息的、甚至是残酷的生存斗争。这个过程中,无以计数的个体因不适应环境被淘汰。维持生存的能量来之不易,只有进化出最有利于自身生存的系统,最大限度的保存和精确地使用能量,才能活下去。生命是不朽的传奇啊!来之不易,值得珍惜!”说到这里,我的心里充满了对生命的敬畏,让我高兴的是,我在学生们的眼里看到了赞同和思考。
有丝分裂遗传学意义篇4
关键词减数分裂染色体教学设计生物学教学
中图分类号G633.91文献标识码B
1教学内容
“减数分裂”是高中生物学必修模块“遗传与变异”第二章第一节的内容,包括的形成过程、卵细胞的形成过程以及观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。“减数分裂”这部分内容不仅是本模块的重点内容,也是整个高中阶段生物学的重点内容之一。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、生殖种类知识为基础。通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,又为后面学习遗传定律、生物的变异、生物的进化奠定了细胞学基础。本节内容主要研究形成过程和卵细胞形成过中,细胞图形的变化、染色体的变化及DNA含量变化的规律。
2教学方式
精心准备图片、动画来讲授配子形成过程中染色体及DNA的变化规律,注意多用问题及讨论激活学生的思维,设计问题环环相扣,努力激发学生的思维;用图片、动画激发学生的兴趣,充分发挥学生的主动性和积极性。用简洁的语言及板书设计,结合绘图降低这部分知识的难度,帮助学生理解这一复杂、抽象的过程,从而提高学习效率。
3教学目标
3.1知识目标
①阐明细胞的减数分裂。②举例说明和卵细胞的形成过程。
3.2能力目标
①使用高倍显微镜,观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。②运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。
3.3情感、态度与价值观目标
认同物质的规律性,树立辨证唯物主义世界观。
4教学过程与组织
4.1温故而知新,导入新课
教师进行提问:①我们上学期学过,真核细胞的分裂方式有三种,是哪三种?②请看教科书中“问题探讨”的图,仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?这个过程是通过有丝分裂实现的吗?有丝分裂的特点是什么?什么是减数分裂?减数分裂有何特点?
4.2学习减数分裂的概念
教师引导学生根据“问题探讨”中的果蝇的体细胞和配子中染色体图,说出减数分裂的概念,并找出减数分裂的特点。
教师总结和强调:①范围:进行有性生殖的生物。②特点:在整个减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。③结果:新产生的成熟生殖细胞中的染色体数目,比原始生殖细胞中的染色体数目减少了―半。
4.3学习的形成过程
4.3.1学习的形成场所
教师指导学生观察教科书P17图2-1人的和图解,培养学生的识图能力。教师提问:精原细胞是通过哪种分裂方式产生的?
4.3.2学习的形成过程
教师指导学生观察教科书P17图2-2哺乳动物的形成过程图解,并阐述:减数分裂是一个连续分裂的过程。但为了研究方便,人们同样将它分为减数第一次分裂和减数第二次分裂两个不同的时期。提问:①在减数第一次分裂间期,染色体进行复制,此时细胞有什么样的变化?②复制后的细胞叫什么细胞?有几个?
4.3.3学习减数第一次分裂
教师利用课件讲解同源染色体的概念,联会、交叉互换以及同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合等染色体的行为,通过图文并茂的方式加强学生对减数分裂过程中染色体的变化规律的理解。教师提问:①图中初级精母细胞有几条染色体?而次级精母细胞呢?②染色体数目减半的原因是什么?在次级精母细胞中还有没有同源染色体?教师阐述:联会的同源染色体分开,说明染色体具有一定的独立性,由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的,可以互相交换,因此,就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的。这样,不同对的染色体(非同源染色体)之间就可以自由组合。这就是我们之前学习的基因的自由组合规律的细胞学基础。
4.3.4学习减数第二次分裂
教师展示:减数第二次分裂的细胞图像和有丝分裂图像(图1、图2),要求学生进行比较。
教师提问:减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似,但它们又有什么不同呢?教师阐述:减数第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似:中期,染色体的着丝点排成一排;后期,着丝点一分为二,两个姐妹染色单体成为两个染色体,在纺锤丝的牵引下,移向两极;接着,细胞分裂,两个次级精母细胞分裂成4个细胞,减数分裂完成。
教师提问:把细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比,有何变化?教师阐述:细胞再经过变形,形成,在这个过程中,丢掉了细胞的大部分细胞质,带上重要的物质──细胞核内的染色体,轻装上阵,并形成了一个长长的尾,便于游动,为今后的受精作用作准备。
教师请学生根据教科书P17图2-2哺乳动物的形成过程图解以及刚刚学习的知识对的形成过程进行总结。
教师板书总结过程:
教师进一步要求学生根据总结的板书归纳:在的形成过程中有什么特点?并根据挂图讲述的形成过程。教师通过学生的表述来调整教学。
4.4学习卵细胞的形成过程
4.4.1学习卵细胞的形成场所
教师指导学生观察教科书P19图2-4人的卵巢和卵细胞。并补充卵细胞的产生场所除了卵巢还有输卵管。
4.4.2学习卵细胞的形成过程
教师指导学生观察课本P20图2-5哺乳动物卵细胞的形成过程图解,要求学生模仿的形成过程讲述卵细胞的过程。
教师板书该过程:
教师引导学生将卵细胞的形成过程与的形成过程进行比较,尝试找出两者的相同点与不同点。
4.4.3学习交叉互换的概念
教师要求学生观察教科书P20图2-6减数分裂图解,引导学生发现在或卵细胞的形成过程中,还发生了基因重组,即四分体中的非姐妹染色单体之间有时会发生缠绕,并交换一部分片段,这种现象称为交叉互换,由于染色体上有携带遗传物质,导致交换了部分的遗传物质这样容易引起生物的变异。重点讲解交叉互换的概念,为以后变异知识做准备。
4.5观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
教师请学生按照课本P21的要求完成实验,并思考讨论题。教师巡视并指正学生在实验过程中所存在的问题,培养学生规范使用显微镜的能力。
教师要求学生在观察的过程中根据自己观察到的图像并绘图,将所画的细胞图展示与交流,观察别人所绘制的减数分裂图,找出值得自己学习的地方,并学会客观指出他人的不足。通过该方式培养学生动手操作、同伴之间的协作能力与交流能力。
学生汇报:学生分组讨论,回答课本中的讨论题,加强对减数分裂过程中细胞的动态变化过程、DNA含量的变化以及染色体变化规律的理解。
有丝分裂遗传学意义篇5
关键词:高中生物教学提高成绩教学策略
教学策略是为了达成教学目标,完成教学任务,而在对教学活动有清晰认识的基础上,对教学活动进行调节和控制的一系列执行过程。笔者认为,针对普通高中学生的特点,合理应用教学策略可以提高生物教学的有效性。
一、应用假说演绎策略
提到思维方法,在生物教学中备受关注的是假说演绎法。笔者曾为假说演绎法而困惑,可能在新方法应用初期都会出现这种情况。在把新教材讲授过一遍之后,才发现这种方法在教学中的重要性。所谓实践出真知,在掌握了这种方法以后,学生对教材中很多章节内容的阅读和自学的质量都有了很大的提高,而且在课堂上也能把握住教师的整体教学思路。
例如,必修二第二章“减数分裂”的叙述方法就是假说演绎法。教材先提到的魏斯曼的预测内容就是一种假设。笔者2012年在育明高中评优课中就是用假说演绎法进行导课,感觉学生能很快进入状态。具体的引课过程如下。
(1)提出问题:生物的体细胞大多数都是经过有丝分裂产生,那么和卵细胞是否也是经过有丝分裂产生的呢?
(2)假说:进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生成熟的两性生殖细胞。
(3)推理:由亲代产生子代,子代体细胞中的染色体数目会发生什么变化?
(4)假说不合理,再提出新的假说(学生提出)
魏斯曼假说:在卵细胞和成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,和卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。
(5)设计实验验证假说:科学家通过实验手段验证了魏斯曼假说的合理性。
(6)过渡:那么,减数分裂是一个什么样的过程呢?下面我们看减数分裂的概念(引入第二节内容)。
提出问题:基因的位置
作出假说:萨顿的假说且有推理演绎过程
设计实验验证假说:摩尔根实验
得出结论:基因在染色体上呈线性排列
(这一节中,运用了假说演绎法的实验验证部分,虽没有详述,但是果蝇的这个测交实验在高考中出现过,还是很重要,应该在课堂中留给学生来完成。)
教学的最高境界是在演绎中体验、感悟演绎,从而学会演绎。应用假说演绎法在新授课时能够让学生思路变得更加清晰,但在很多具体的问题上缺乏指导意义,在习题处理中的用处也不是很大,因此教师在具体运用该方法时应注意加以区别。
二、应用概念模型策略
概念模型的应用,虽然不能使学生获得更多的知识,但是却能大大提高学生的阅读效率。因此,熟练掌握概念模型,也是学生自学能力提高的一大助力。
例如,在讲“减数分裂”第一课时,通过假设得出减数分裂的概念,而且概念的原理性知识也对本节的学习起到指导作用。在了解了原理性知识后(包括性知识),要求学生用5分钟阅读“形成过程”的内容,用文字箭头描述的形成过程,以及各个过程的特点。以下是学生所列模型。
概念模型1:精原细胞(DNA复制,相关蛋白质合成)初级精母细胞(联会,形成四分体,交叉互换,同源染色体分离,分别移向细胞两级)次级精母细胞(染色体不复制,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞两级)精细胞变形
概念模型2:细胞联会形成四分体同源染色体次级精母细胞精细胞
学生把模型构建起来以后,教师要给予评价示范,引导学生将大框架细化,讲解整个减数分裂过程,再配合物理模型的探究,“减数分裂”一节便取得了非常好的效果。
关于“减数分裂”一课,我最早的设计是先讲过程,再总结概念,然后让学生逐渐搞清楚整个减分过程。但对于普通高中学生来讲,这种探究方法的实际效果并不好。学生感觉“减数分裂”过程太繁杂,总是记不住、总结不好,学习效果很差。后来,我采用先推出概念,再构建模型,然后建立框架,最后知识细化的过程,使知识简单明了,提高了教学时效性。
三、应用同化学习策略
同化学习策略就是将新旧知识进行比较,从而找到学习的切入点。在学生头脑中已有相关知识内容的情况下,再学习与之有相同点的知识,那么学习新知的过程就变成了对头脑原认知结构的扩展和补充了,学习也就变得简单了。试想一个没有音乐知识和乐感的人,与一个喜欢音乐并有乐感的人同时去学一首相同的新歌,其结果不言而喻。
例如,前面我提到假说演绎法在“孟德尔杂交实验”“减数分裂”和“DNA复制”的学习中都可以用到,而且我在教学引言中都会先讲本节运用的是“假说演绎法”,学生一听,他就会按“假说演绎”的思维方式去学习新知识,知识呈现的形式就是他所熟悉的,学习过程也变得简单得多。
而且,在“孟德尔杂交实验(二)”的教学中,复习分离定律内容,提问黄—绿,圆—皱的遗传情况时,学生可以从分析实验结果、性状、基因组成方面的原理性知识入手,那么这节课就变成了旧知识的扩展补充了,新内容与原内容在原理上的相似性,使学习变得更容易。
四、应用问题中心图式策略
问题中心图式的建立有助于解决具体问题,而问题图式则相当于我们理解的解题模型。
案例一:遗传图谱类
1.原理性知识:基因分离定律、基因自由组合定律与伴性遗传的规律。
2.题型:遗传图谱类。
3.知识经验:Aa自交子代性状比3:1,基因型比1:2:1,测交子代性状比1:1,基因型比1:1,伴性遗传中基因传递规律。
4.解题程序、方法:第一步,先提炼已知条件,确定显隐关系。第二步,根据性状写基因型。隐性个体为aa,显性性状写A___。第三步,从遗传图谱中的子代入手,推出亲代基因型,并把能填的空填上。第四步,计算概率。
5.解题技巧:无中生有为隐性,生出女患为常隐,父母双亲为杂合。有中生无为显性,生出女正为常显,父母双亲为杂合。
案例二:DNA复制相关计算类
1.原理性知识:DNA复制的特点为半保留复制,碱基互补配对为A—T、C—G。
2.题型:DNA复制相关计算类。
3.知识经验:DNA复制n次,共产生DNA分子2n个,其中含原DNA分子链的DNA只有两个。关于连续复制n次与第n次复制的计算。如果DNA分子中含有某碱基m个,则:
复制n次,需加入该碱基:(2n-1)m
第n次复制,需加入该碱基:2n-1m
4.解题程序、方法:第一步,先找到已知条件及要求。第二步,利用知识经验解决所求问题。
5.解题技巧:找对条件。
生物学科的具体问题都可以建立问题中心图式,对学生的解题过程有很大的帮助,但是篇幅有限、实例不多,且在合理性方面还有待完善和摸索。
以上提到的教学策略对学生的成绩提高都有一定的帮助,在实际教学中也验证了这一点。希望对各位同仁有所帮助。
参考文献
[1](英)艾森克.认知心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
有丝分裂遗传学意义篇6
A.细胞处于有丝分裂后期此时细胞中含有2个染色体组细胞可能为次级精母细胞其体细胞中染色体数为8染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是交叉互换在同一个生物体的睾丸内可观察到A、B、C三种细胞答案B解析根据题意和图示分析可知:A细胞含有同源染色体且着丝点分裂处于有丝分裂后期;B细胞不含有同源染色体且着丝点分裂处于减数第二次分裂后期;CA细胞处于有丝分裂后期此时细胞中染色体数目暂时加倍含有4个染色体组项错误;图B细胞处于减数第二次分裂后期细胞质均等分裂可能为次级精母细胞所以其体细胞中染色体数为8条项正确;由于图中染色体②上的基因为b、b所以染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是基因突变项错误;由于图A说明体细胞中染色体数为4条而图B说明体细胞中染色体数为8条所以在同一个生物体的睾丸内不可能同时观察到A、B、C三种细胞项错误。(2016·北京市东城区二模)在一个细胞周期中下列变化可能发生在同一时期的是()核膜、核仁的消失和纺锤体的消失染色单体的形成和细胞板的形成数目加倍和染色体数目加倍的复制和中心粒的复制答案D解析核膜和核仁消失于有丝分裂前期而纺锤体消失于有丝分裂末期项错误;染色单体形成于分裂间期而细胞板形成于分裂末期项错误;DNA数目加倍发生在分裂间期而染色体数目加倍发生在分裂后期项错误;DNA的复制和中心粒的复制都发生在分裂间期项正确。(2016·潍坊市4月模拟)取一个精原细胞(2=16)用标记细胞核中的DNA然后放在含的培养基中培养让其进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂。在减数第二次分裂后期每个细胞含的染色体和含的染色体条数分别是()、16B.16、16、8D.8、8答案A解析取一个精原细胞(2n=16)用标记细胞核中的DNA然后放在含的培养基中培养依据DNA分子的半保留复制一次有丝分裂结束后每个双裢DNA分子的两条链其中一条链被标记另一条链含。在减数第一次分裂前的间期复制后每条染色体含2个DNA分子这2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上其中一条染色单体上的DNA分子的一条15N标记、另一条链含另一条染色单体上的DNA分子的两条链均含;由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离分别进入两个次级精母细胞中所以次级精母细胞中的染色体数目减半为8条。该次级精母细胞在减数第二次分裂后期因着丝点分裂、姐妹染色单体分开成为2条子染色体导致细胞中的染色体数目暂时加倍即每个细胞中共含有16条染色体这16条染色体均含其中有8条染色体含。综上所述项正确、C、D三项均错误。(2016·淄博市一模)如图是某二倍体植物一个正在进行分裂的根尖细胞示意图该细胞()
A.含有2个染色体组处于减数第二次分裂的后期一定发生了隐性基因突变其突变一般不能传递给后代答案D解析图示的细胞中有同源染色体呈现的特点是:着丝点分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极处于有丝分裂后期含有4个染色体组、B两项错误;图中基因A和a所在的染色体是C项错误;依题意可知:图示的细胞为体细胞发生在体细胞中的突变一般不能传递给后代项正确。(2016·济南市二模)下列关于联会的叙述错误的是()联会过程为遗传物质平均分配到子细胞提供了保证肝脏细胞中不会发生联会过程不出现四分体三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂过程中发生D.联会过程可增加基因重组几率为生物提供了更多种类的基因型答案A解析遗传物质平均分配到子细胞主要和同源染色体分离以及着丝点分裂有关与联会过程无关项错误;肝脏细胞只进行有丝分裂有丝分裂过程中不会发生联会过程不出现四分体项正确;三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂过程中发生联会紊乱有关项正确;联会过程可增加基因重组几率为生物提供了更多种类的基因型项正确。下列与细胞周期有关的叙述正确的是()等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长答案C解析染色体处于高度螺旋状态因此比染色质状态更难复制。减数分裂过程中出现染色体数目异常可能导致的遗传病是()先天性愚型B.原发性高血压猫叫综合征D.苯丙酮尿症答案A解析先天性愚型是“三体”属于染色体数目变异原发性高血压是多基因遗传病猫叫综合征是5号染色体部分缺失苯丙酮尿症属于单基因遗传病。(2016·洛阳市考前练习四)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料对其精巢切片进行显微观察下列说法不正确的是()
A.甲和丁都是初级精母细胞乙和丙细胞中染色单体的数目为零图中含同源染色体的细胞只有甲和丁丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因不一定相同答案C解析精原细胞既能进行减数分裂也能进行有丝分裂。图中甲细胞中发生同源染色体配对现象表示处于减一中期的初级精母细胞;乙细胞中没有同源染色体并且细胞的着丝点分裂表示处于减二后期的次级精母细胞;丙细胞中含有同源染色体并且细胞A项正确;乙和丙细胞中均发生着丝点分裂因此细胞中染色单体的数目为零项正确;甲、丙、丁细胞中均含有同源染色体项错误;同源染色体相同位置可能存在等位基因因此丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因不一定相同项正确。(2016·武汉市武昌区调研)下列对二倍体的细胞增殖过程中量变的相关叙述正确的是()细胞分裂间期染色体复制结束会导致细胞内遗传物质的量增加一倍细胞内姐妹染色单体消失时细胞内染色体数目加倍且不应存在同源染色体如1个精原细胞经减数分裂产生了4种精细胞则增殖过程很可能发生了交叉互换如细胞内含有4个染色体组则该细胞分裂的前一时期细胞内应存在四分体答案C解析细胞分裂间期染色体复制结束会导致细胞核内遗传物质DNA的量增加一倍DNA,A项错误;细胞内姐妹染色单体消失时细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期所以细胞内染色体数目加倍可能存在同源染色体项错误;如果1个精原细胞经减数分裂产生了4种精细胞则增殖过程很可能在减数第一次分裂的四分体时期发生了交叉互换项正确;如细胞内含有4个染色体组则该细胞处于有丝分裂后期所以分裂过程中不存在四分体项错误。(2016·江西省八所重点中学盟校模拟)根据每个细胞中核DNA相对含量的不同将某高A、B、C三组每组细胞数目如图1所示;将精巢中参与配子形成过程的细胞归为D三组每组细胞数目如图2所示;根据细胞中每条染色体上DNA含量在细胞周期中的变化绘制曲线如图3所示。下列叙述中错误的是()
A.图1中的B组细胞位于图3中的甲~乙段细胞中发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成图1中C组的细胞不都位于图3的乙~丙段图2中F组细胞变成E组细胞的过程发生在图3的丙~丁段图3中2的E组细胞中答案C解析分析图1:A组细胞的DNA含量为2C可表示G期和有丝分裂末期;B组细胞的DNA含量在2C~4C间表示DNA正在进行复制处于S期;C组细胞的DNA含量为4C可表示G期、前期、中期和后期。分析图2:D组细胞的DNA含量只有体细胞的一半表示减数分裂产生的配子;E组细胞的DNA含量为2C可表示减数第二次分裂过程中的细胞;F组细胞的DNA含量为4C可表示G期和减数第一次分裂过程中的细胞。分析图3:曲线表示细胞中每条染色体上DNA含量在细胞周期中的变化其中甲乙段形成的原因是DNA的复制;丙丁段形成的原因是着丝点分裂。A项图1B组细胞处于有丝分裂间期位于图3的甲~乙段细胞中发生的主要变化是染色体的复制即DNA复制和有关蛋白质的合成项正确;B项图1C组细胞的DNA含量为4C可表示G期、前期、中期和后期其中只有G期、前期、中期位于图3的乙~丙段项正确;C项图2中F组细胞变成E组细胞的过程为有丝3的丁~戊段项错误。D项组细胞的DNA含量为2C可表示减数第二次分裂过程中的细胞图3中丙~戊段表示着丝点分裂可表示减数第二次分裂后期过程项正确。(2016·广元市二诊)假定将果蝇一个精原细胞的全部核DNA双链用放射性标记然后诱导该细胞在无放射性环境中进行两次有丝分裂或者一次减数分裂。下列有关说法错误的是()若4个子细胞中每条染色体都有放射性则是进行了减数分B.两种分裂过程中具有放射性的染色体条数最多的是第一次有丝分裂后期的细胞在有丝分裂间期会有RNA聚合酶结合到该基因上进行转录在减数分裂过程中非同源染色体之间可能交换部分片段导致基因重组答案D解析若4个子细胞中每条染色体都有放射性说明DNA分子只复制了一次因此进行的是减数分裂项正确;两种分裂过程中具有放射性的染色体条数最多的是第一次有丝分裂后期的细胞此时染色体数目是体细胞的2倍且所B项正确;在有丝分裂间期有DNA的复制和有关蛋白质的合成因此会有RNA聚合酶结合到该基因上进行转录项正确;在减数分裂过程中同源染色体之间可能交换部分片段导致基因重组非同源染色体之间交换部分片段导致染色体变异(易位)项错误。下列有关细胞增殖的说法中不正确的是()细胞核的控制能力有限是细胞不能无限长大的原因之一有丝分裂的重要意义在于保持了亲子代细胞间遗传性状的稳定性无丝分裂过程中没有出现纺DNA含量的变化处于分裂中期的洋葱根尖细胞中同时存在同源染色体和染色单体答案C解析无丝分裂中没有出现纺锤丝和染色体的变化但有DNA的复制项错误。(2016·江苏)研究人员对珍珠贝(2)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态数目和分布进行了观察分析图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是________它属于图2中类型________的细胞。(2)若某细胞属于类型c取自精巢没有同源染色体那么该细胞的名称是________。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂那么三者出现的先后顺序是________。(4)在图2的5种细胞类型中一定具有同源染色体的细胞类型有________。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________理由是________。答案(1)有丝分裂后期a(2)次级精母细胞(3)b、d、e(4)a、b(5)ba;dc(6)阻滞第一次卵裂受精卵含两个染色体组染色体加倍后形成的是四倍体而不是三倍体如图1表示某动物生殖细胞的形成过程~⑧表示细胞。请回答下列问题:
(1)①②过程中细胞核内DNA发生的主要变化是:________;②④过程中染色体的主要行为变化是________。(2)图中细胞④的名称是________该细胞中DNA、染色体和染色单体的数量之比是________。(3)正常情况下图中细胞⑧的基因型为________。(4)若图1中细胞分裂得到的生殖细胞如图2所示则产生异常配子的原因是___________________________________________________。答案(1)DNA的复制同源染色体分离进入两个子细胞(2)次级卵母细胞2∶1∶2(3)Ab
(4)减数第二次分裂后期其中一对姐妹染色单体分开后移向细胞一极解析(1)结合题图可知过程中细胞核内DNA发生的主要变化是完成DNA的复制过程表示减数第一次分裂过程此过程中同源染色体分离进入两个子细胞。(2)分析图1知和④分别为极体和次级卵母细胞。细胞④中染色体具有染色单体所以DNA、2∶1∶2。(3)细胞⑧是卵细胞是由细胞④(基因型为AAbb)分裂形成的所以正常情况下细胞⑧的基因型为Ab。(4)若图2所示为分裂得到的生殖细胞即卵细胞(细胞⑧)可以看出其中两条染色单体没有分开所以应该是减数第二次分裂后期其中一对姐妹染色单体分开后移向细胞一极造成的。如图表示细胞分裂过程中每条染色体DNA变化和细胞核中DNA数量的变化。