兩種簡易染色體結構模型的制作及教學應用

【摘 要】使用一些廉價簡單材料對染色體結構進行制作并應用于教學過程，兩種模型制作簡單，可大量制作，課堂上師生可同時操作，各有優點，教學上可相互使用，運用在教學上效果顯著。

【關鍵詞】簡易;染色體;模型制作;教學應用

【中圖分類號】G642?????? 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）24-0245-01

生物結構模型的制作是生物實驗的一種特殊形式，學生在學習生物學知識過程中，抽象概念的理解是比較困難的，在教學過程中單以一些課件或動畫視頻并不足以讓多數學生真正理解。在教學中輔以模型并讓學生操作或親自制作，則學生對此結構概念的理解必定更加深刻、透徹。染色體作為貫穿整個高中生物教學的重要概念，尤其在有絲分裂、減數分裂、基因與染色體的關系、交叉互換、染色體變異等重要的遺傳學知識的學習上，都起著非常核心和關鍵的作用。然而在實際教學中，廣大教師對于染色體相關的概念與知識的教學有著一種“茶壺里煮餃子倒不出”的感覺。究其原因，主要是因為染色體的結構太抽象，不好理解，教學過程中僅利用多媒體動畫演示其結構和變化，學生認為還是不好理解。經多次摸索，筆者嘗試用常用、便宜的材料讓學生親自動手進行制作染色體的結構，并運用于教學中，從而提高學生對染色體的感性認識，并提高學生對模型建構的能力和實驗創新設計能力的培養。

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、卷條型強力磁條（網上有購）、透明膠、雙面膠、剪刀。

1.2 制作方法：

材料準備：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（相當于一對同源染色體），從紙條中部約45度角向一側折疊，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。

制作交叉互換結構：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的位置，使方形紙片能在翻動前后均能保持穩定位置。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）、卷條型強力磁條（網上有購），剪刀。

2.2 制作方法：

材料準備：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一側用剪刀尖端鉆出兩個小孔，將兩根絨棒露出的鐵絲穿過小孔并擰緊，模擬一個未復制的染色質;相同方法完成另外兩根A顏色的絨棒制作，兩片磁片相吸，組成一個復制后的染色質。用同樣的方法制作20cmB顏色的染色質，與A顏色的染色質構成一對同源染色體。用理制作10cm的一對同源染色質。

染色質與染色體的變化：用任意中性筆或圓珠筆的筆芯將絨棒一端卷起成彈簧狀，即模擬染色質高度螺旋化，變為染色體，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，即恢復為染色質狀態。

兩種染色體結構的教學應用

1.共同點。

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，免去了教師板書時重復繪制染色體，且可以形成一個動態過程，增強學生對染色體在細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制、著絲點分裂、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知識點的過程。學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，教學過程中師生互動，提高學生的自主學習能力。

2.各自優點。

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

2.2 紙片-磁片型染色體上制作了兩個交叉互換的片段結構，在講授減數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，也會發生交叉互換的現象的理解有很好的促進作用。

2.3 兩種模型各有優點，可交替靈活使用，如在講解有絲分裂、細胞周期時可用絨棒-磁片型，如在講解減數分裂、交叉互換時可用紙片-磁片型，如學生進行模擬，則可制作紙片型等等。

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

參考文獻

[1]王戴眷如.創新高中生物實驗教具的實踐嘗試—用手工制作“毛根扭扭棒”巧做染色體模型[J].科技創新導報：2017（5）：178-179.

作者簡介：羅顯仲，清遠市華僑中學生物一級教師。

基金項目：廣東省清遠市教育科研第十八批課題“提升高中生物實驗設計題解題能力的教學策略研究”（課題編號：18-129）。