有丝分裂的遗传学意义十篇

时间:2023-11-14 17:36:30

有丝分裂的遗传学意义

有丝分裂的遗传学意义篇1

【关键词】高中生物;有丝分裂;特征;意义;多媒体;教学

一、有丝分裂的基本概念

真核细胞分裂产生体细胞的过程就是有丝分裂,这是细胞分裂的基本方式。细胞有丝分裂中,非常关键的性质就是周期性,也就是能够连续分裂的细胞。开始阶段为一次分裂完成,然后结束阶段为下一次分裂完成,这就属于一个细胞周期。其过程包括染色体、有关酶的合成与DNA等。有丝分裂能够让遗传物质精确地世代相传,同时能够让生物个体得到正常的发育和生长,从而让物种绵延的连续性与稳定性得到保障。

二、有丝分裂在各个时期的特征及其意义

分裂间期与分裂期这两个时期就称之为一个细胞周期。在整个细胞周期中,分裂间期与分裂期的时间比例是不均衡的。分裂间期在整个分裂期中的比例为90%左右,分裂期在整个分裂期中的比例为5%到10%左右。可以用一个圆表示细胞周期,对于不同的细胞来说,细胞周期也是相对不同的,部分的细胞周期较长,而部分的细胞周期较短。细胞在做出有丝分裂时,细胞核与细胞质在形态上都会产生变化,这期间被称之为有丝分裂期。有丝分裂的过程是具有连续性的,为方便形容,将其归为以下几个阶段。第一,有丝分裂间期。有丝分裂间期是周细胞的开始,主要有DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)、DNA合成后期(G2)这三个部分组成,在这之中,RNA(即核糖核酸)的复制与有关蛋白质的合成主要是在G1期与G2期进行完成,DNA的复制在S期进行完成。染色体蛋白质与DNA解旋酶的合成主要是在G1期进行完成,细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成在G2期完成。因为染色质没有高度螺旋,所以是以染色质的形式存在,而非染色体,在这个阶段中,使DNA的复制与相关蛋白质的合成得以完成。第二,有丝分裂前期。开始阶段为分裂期,然后到核膜解体完成的一个阶段,在有丝分裂前期被间期细胞进入的时候,核的体积加大,由染色质组成的细染色线慢慢变短加粗,以至染色体的形成。由于在间期中,染色体已经得到复制,因而任何一条染色体都是通过两条染色单体组成。核仁在前期的后半段时间逐步消失,在前期最后的时间,核膜裂开,从而使染色体在细胞质中散掉。动物细胞有丝分裂前期时靠近核膜有两个中心体,中心体放射出星体丝,也就是放射状微管,带有星体丝的两个中心体慢慢分开,移向相对的两端,核膜破裂后,在细胞的两端之间开始形成纺锤体。第三,有丝分裂前中期。是从核膜破裂开始到染色体排列在赤道面上结束的一个时期,纺锤体的最终形成与染色体向赤道面的运动是其主要过程。

纺锤体分为两类,包含有星纺锤体与无星纺锤体。其中有星纺锤体包含纺锤丝,也称之为微管,包含星体微管、极微管与动粒微管,而无星纺锤体则只包含极微管和着丝点微管。第四,有丝分裂中期。开始阶段是从染色体排列至赤道面上,然后至它们的染色单体。在分向两端以前,这段期间则被称之为分裂中期,有的时候会将分裂前中期也包含在分裂中期里面,中期染色体缩短加粗,则是对这个物种独有的数目与形态的表现。第五,有丝分裂后期。是任何一条染色体的两条姐妹染色单体分开,同时向两端移动的阶段。分开的染色体被称之为子染色体,子染色体到达两端时后期结束,其向两端的移动主要是依靠纺锤体的活动来完成。第六,有丝分裂末期。从子染色体到达两端开始,然后形成两个子细胞结束,子核的形成与细胞体的分裂是这个阶段的主要过程。形成子核的过程基本上就是和前期正好相反的经历。这时到达两端的子染色体,应当先解螺旋,然后轮廓消失,其附近汇集核膜成分,经相互交融之后变成子核的核膜,核内产生核仁,细胞裂开并分为两个,从而形成两个子细胞。在这个阶段产生了细胞板,细胞板能够形成植物细胞的细胞壁。有丝分裂,就是把亲代细胞的染色体通过复制(实际上是DNA的复制)之后,准确的将其均匀分拨在两个子细胞里,因为染色体上带有遗传物质DNA,所以在生物的亲代和子代之间,使遗传性状的稳定性得到维持。由此可以得知,在生物的遗传过程中,细胞的有丝分裂具有非常关键的意义。

三、结束语

综上所述,有丝分裂在任何的分裂方式中,都占领非常关键的位置。有丝分裂使组织与细胞之间的遗传的统一性得到了保证,对人类能够正常的生活与延续至关重要。因而,在高中生物中,对于学习有丝分裂的内容也是非常重要的。

参考文献

[1]苏楠楠.剖析高中生物有丝分裂[J].考试周刊,2014(59):142-142.

有丝分裂的遗传学意义篇2

一、定义适用度拓展性总结

定义,尤其是重、难点知识相关的定义,层次和限制条件都比较多,应用中变化繁杂,因此,课堂教学中必须引导学生对定义的理解进行“点破立”的引导.

案例1:基因频率的定义

根据基因频率的定义出发,可总结出如下公式1:A基因频率=

A/A+a.

在实践中,利用传统的哈代―温伯格平衡定律公式:A=p,a=q,则A+a=p+q=1,AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1,由此推导出公式2:An=AAn+1/2Aan;an=aan+1/2Aan (n代表第几代),同时针对自由条件下可以推导出公式3:AAn=A2n-1;Aan=2An-1×an-1;aan=a2n-1(n代表第几代),如果面对部分个体不可育的情况,则学生生搬硬套公式便会出现问题.

例1(2010全国卷2)4.已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡,现该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2.假设每对亲本只一次且成功受孕,均为单胎.在上述环境条件下,理论上该群体随机产生的第一代中AA和Aa的比例是().

A.1∶1B. 1∶2C. 2∶1D. 3∶1

如果对公式1作出适当修正:A可育=可育个体中A/可育个体中A+可育个体中a,则相应变化:公式2: An可育=AAn可育+1/2Aan可育;an可育=aan可育+1/2Aan可育 (n代表第几代),同理针对自由条件下,可以推导出公式3:AAn可育=An-1可育2;Aan=An-1可育2×an-1可育;aan=an-1可育2(n代表第几代),本题即可简化解之.

二、解题过程的归纳性总结

解题过程中的生成性总结,一般是有较强的实用性、针对性和概括性.

案例2:家族系谱图解题步骤:

1.判断遗传方式,写出相应的表现型通式:如图中根据口诀,判断甲为常染色体上隐性遗传,乙为X染色体上隐性遗传,由此表现型通式为:甲正常:A_,甲患病:aa;乙正常:XB_,乙患病:Xb_.

2.据所求个体表现型,写出其部分基因组成:如图中6号为A_XBX-,7号为A_XBY.

3.据所求个体相关的隐性个体,补全其基因型:如据甲病隐性1号、乙病隐性5号,6号为1/2Aa XB XB或1/2Aa XB Xb,据甲病隐性8号,7号为1/3AA XB Y或2/3Aa XB Y .

对此在实践中发现,并完善性归纳:(1)若所求个体的父母或子女中有隐性个体,则该个体部分基因型中相关遗传病的未知基因一定为隐性;(2)若父母或子女中无隐性个体,而其兄弟姐妹中存在隐性个体,则该个体部分基因型中相关遗传病的未知基因应有两种情况.

4.分枝法求每对性状的患病概率:

甲病:6号Aa×7号Aa(2/3)

患病(隐性):aa=2/3×1/4=1/6

正常(显性):A_=1-1/6=5/6

乙病:6号XBXb(1/2)×7号XBY

患病(隐性):Xb_=1/2×1/4=1/8

正常(显性):XB_=1-1/8=7/8

当然,无论显性还是隐性遗传,均从隐性性状突破.复习实践中还会涉及到夫妇一方为来自随机人群,结合自由下的基因频率、基因型频率变化,计算中尤其注意比例:人群中携带者概率与正常人群中携带者的区别.

5.据问题组合比例:例:6号、7号生出两病都患的个体概率应为1/6×1/8;6号、7号生出正常个体的概率应为5/6×7/8.组合比例要注意多元化解法:如6号、7号生出患一种病的个体的概率:(1)1/6×7/8+1/8×5/6;

(2)1-1/6×1/8-5/6×7/8;(3)1/6+1/8-2×1/6×1/8;(4)5/6+7/8-2×5/6×7/8.

三、解题方法的完善性总结

解题往往注重方法的归结,针对不同知识点特殊题型进行总结,让学生在参与归纳中理解方法,在实践中学会拓展.

案例3:家族系谱图中遗传方式判断归纳

归纳口诀:

①无中生有为隐性,②隐性遗传看女病,③父子都病X性,④病男父亲携常性;⑤有中生无为显性,⑥显性遗传看男病,⑦母女都病X性.⑧直系男病伴Y性.

对上述总结需配套理解:

原理:①②③句的原理:X染色体上隐性遗传(色盲症为

既定的预设方案继续下去,老师就应该灵活地改变教学方法,甚至是教学的程序,这便是“生成”.“生成”是学生思维活跃的体现,一旦有“生成”,说明学生完全沉浸于生物世界,有着愉悦的求知欲.一堂完整的、高效的课,就应该在老师的组织和引导下走向精彩的生成.所以,“预设”和“生成”并不矛盾,“预设”是高中生物课堂有效学习的基础,“生成”是高中生物课堂有效学习的发展,二者是辩证统一的关系.有了充分的“预设”,激发合理的“生成”,这才是一节完美的生物课.

精心的预设是为了精彩的生成,同时从生成的效果中还可以看出预设是不是充分,两者互为补充.所谓“凭栏听雨”还需“未雨绸缪”,所以说预设是必须的,生成是必要的.我们不能一昧的只是追求预设的完美,同时还要思考如何处理好意料之外的生成.只有两者兼备,达到了预设与生成的平衡,我们的课堂才是丰富多彩的课堂、充满生机的课堂、和谐的课堂.

例):

XbXbXbXbY,女病父子必病

⑤⑥⑦句的原理:X染色体上显性遗传(眼球震颤病为例):

XAX-XAYXAX-,男病母女必病

条件限制:

a:①句中的“无”(⑤句中的“有”)为父母均无(有);而①句中的“有”

(⑤句中的“无”)为子代中部分个体有(无).

如图1中:1、2看4隐性,4看1常染色体

如图2中:1、2看4显性,1看4常染色体

b:②中“看女病”(⑥中“看男病”)为看系谱图中所有生病的女性(所

有生病的男性);③、⑦中的都病遵循“一票否决”原则,即只要所

有生病女性的父亲和儿子(所有生病男性的母亲和女儿)中有一个不

患病,就不是X性染色体上的基因,而是常染色体上的基因控制的.

如图3中,需看的病女:4、5、11、17,由于17看12常染色体

c:④句针对隐性病但又无女病,则从病男父亲的携带致病基因与否,判

断其基因位于常染色体还是性染色体.

如图4中:1、2看3隐性,若3看1携带致病基因常染色体,若3看1不携带致病基因X染色体

上述遗传判断,其原理是学生常用的判断角度,但基础较弱或接受能力欠缺的学生运用的有效性不够,所以通过口诀记忆配以完善性的注意点,可以提高学生的正确率和应对的灵活性.

实例4:细胞分裂方式判断的“三看识别法”

1.一看染色体奇偶性:奇数减数第二次分裂

偶数二看

原理:设体细胞中染色体数为2n,则有丝分裂和减数分裂各时期的染色体数和形情况如下:

据上所述,n若为奇数,只可能是减数第二次分裂.

2.二看有无同源染色体:无同源染色体减数第二次分裂

有同源染色体三看

原理:(1)减数第一次分裂发生同源染色体的分离后,减二分裂细胞中无同源染色体

(2)同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方.

注意:若细胞分裂图为着丝点分裂状态,则看细胞一极有无同源染色体;

若细胞分裂图为非着丝点分裂状态,则看整个细胞中有无同源染色体.

3.三看有无同源染色体的配对或分离:有同源色体配对或分离减数第一次分裂

无同源色体配对或分离有丝分裂

有丝分裂的遗传学意义篇3

下面以人教版高中生物教材《必修2・遗传与进化》第二章第一节“减数分裂”为例,通过科学史的探究活动促进学生学概念。

教学过程中以科学史背景为基础,从学生的生活经验开始,可以较好地激发学生的思维,使其顺利进入探究学习状态。

1 探究配子的形成方式

1.1 探究和卵细胞是否是通过有丝分裂形成的

教师展示资料1:每个人的发育起点都是受精卵(含46条染色体)。和卵细胞融合成受精卵,通过有丝分裂和分化形成新个体(体细胞中含有46条染色体)。

教师设置问题:受精卵通过有丝分裂和分化形成各种体细胞,那么和卵细胞也是通过有丝分裂而来的吗?如果是,那么亲子代之间的染色体数目会怎么改变?

学生大胆推测,并出示模式图(图1)。

学生分析:通过有丝分裂,亲代和子代细胞染色体数目相同,如果和卵细胞是通过有丝分裂产生,那么通过受精作用亲代和子代的染色体数目不同,一个物种的染色体数目是相对稳定的,因此和卵细胞的形成不是通过有丝分裂得到的。

教师根据学生的分析,进一步提出疑问:和卵细胞的形成是通过什么方式呢?

学生大胆推测:如果和卵细胞各是原来的一半,那么受精作用后染色体数目将保持稳定(图2)。

1.2 探究配子的形成方式为减数分裂

教师展示资料2:魏斯曼从理论上预测: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,与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。

资料3:1883年,比利时胚胎学家贝内登通过研究马蛔虫卵的成熟分裂,证明配子只含有体细胞的半数染色体,通过受精作用,染色体数目又恢复正常。

资料4:课本问题探讨(图3)。

这三个资料证实了学生的推测,学生的思维和分析能力得到肯定,学习兴趣骤涨。

教师进一步设置问题:科学家证实了精卵细胞的形成染色体数目会减半,观察雌雄果蝇的体细胞和配子图,看看果蝇体细胞和配子的染色体数目各是多少?其形态有何特点?

学生讨论、分析:雌雄果蝇体细胞的染色体数目都是8条,雌雄配子的染色体数目都是4l,配子染色体数目为体细胞的一半。配子中的染色体并不是由体细胞染色体随机分配而形成的,体细胞染色体很明显是成对存在的,配子的染色体是在成对染色体中各取一条组成的。

师生讨论,得出结论:配子的形成是由体细胞中成对的染色体分离,不成对的染色体组合,染色体数目减半。

教师肯定学生的分析和结论,并总结:配子的形成方式称为减数分裂。

2 探究减数分裂的过程

2.1 激发学生自主理解减数分裂的过程

教师展示资料5:1890年,奥斯卡・赫特维奇在马蛔虫的卵细胞和发生过程的观察中,发现减数分裂过程的全部细节,并做了精确的描述:染色体与有丝分裂一样需要复制一次,但是细胞分裂了两次。

教师设置问题:减数分裂染色体复制一次,细胞分裂两次,如何将成对的染色体分离?染色体的行为是如何变化的?

学生讨论、分析,出现不同想法:(1) 复制后,着丝点先分裂,第一次分裂的结果和有丝分裂一样,第二次分裂再把成对的染色体进一步分离。(2) 复制后,成对的染色体先分离,第二次分裂再是着丝点的分裂。

教师进一步点拨:现在出现了不同的假设,那么如何来验证我们的假设呢?

学生很快想到了实验验证法,但由于课堂无法马上进行实验,故此教师继续展示资料。

2.2 揭示减数分裂的正确过程

教师展示资料6:1903年,美国遗传学家萨顿通过对蝗虫的形成过程中染色体变化的研究,深刻阐述了“遗传的染色体理论”,他得出了“同源染色体在减数分裂时,以配对形式联合,再彼此分离”的结论。

资料7:见图4、图5。

教师设置问题:根据刚才的探究,你们可否总结出减数分裂的概念,并且画出减数分裂过程的染色体变化图。

学生继续讨论、分析,得出了减数分裂的概念。

教师巡视并且观察,指导学生画图。

3 总结归纳,促使概念的形成

教师等待学生画图完毕,先播放的形成过程视频,让学生体验减数分裂的过程。最后,教师呈现哺乳动物的形成过程图解。

教师总结并进一步点拨分析讲解,促使学生明确减数第一次分裂同源染色体联会配对,形成四分体及出现交叉互换等染色体变化,促进学生理解同源染色体等重要概念的含义,让学生独立分析减数第二次分裂染色体的行为变化,进一步引导学生回顾有丝分裂过程中染色体的行为变化,分析有丝分裂和减数分裂的异同点。

4 教学反思

虽然科学史是前人的总结归纳,但对于学生而言是新的知识,教师需要让学生站在问题的起点,面对问题,追溯起源。当然科学史的使用必须要结合教学目标进行筛选,既要考虑学生已有的知识和能力水平,又要考虑其对学生智力和兴趣发展的促进作用。科学史原材料的转化需要教师深入思考,让其适合于课堂的探究活动,设置的问题必须留有探究余地,为学生思考和讨论分析搭建平台。此外,教师还必须要注意问题的开放性,能够引导学生深入分析探究,提升学生的能力。总之,在生物课堂上恰当利用生物科学史,能够对学生知识、情感、技能的全面培养起到良好的促进作用。

参考文献:

[1] 苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].北京:教育科学出版社,1984:64.

[2] 姚秀林.生物科学史的教育教学价值――以人教版高中《分子与细胞》模块为例[J].生物学教学,2014(4):17-19.

[3] 朱平,陈静,祁国华.指导学生构建“减数分裂染色体数目和行为变化模型”的教学实践[J].生物学通报,2012,47(8):47-49.

[4] 冯永康.遗传学的早期发展之回顾(二):从孟德尔实验到孟德尔定律的真正确立[J].中学生物教学,1998(4):40-41.

有丝分裂的遗传学意义篇4

【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。

有丝分裂的遗传学意义篇5

一、教材的地位

“减数分裂”这一课题是人教版生物必修二第二章第一节,前承遗传的两个基本定律,后接生物的变异,是遗传变异的细胞学基础。它既是本章的重点内容,也是全书的重点和难点之一。而生殖细胞的形成这部分内容抽象、复杂,难以理解,它以细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、遗传分离定律和自由组合定律为基础,尤其与有丝分裂的比较和图形辨析是高考中常见的考点之一。通过学习,可以使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,更能加强对遗传定律实质的理解,也为以后生物的变异奠定细胞学基础。

二、难点的确定

通过对教材的分析和学生认知水平的分析,难点主要体现在以下几个方面:(1)基本概念多而集中,理解难度大、易混淆,如同源染色体、联会、四分体等概念。(2)减数分裂中连续进行了两次分裂,过程复杂抽象,理解减数分裂中染色体行为变化是学好遗传和变异的关键,再加上有丝分裂知识的干扰,这些都会影响新知识的构建。(3)减数分裂的第一次分裂中同源染色体、非同源染色体的行为变化,即分离、自由组合及交叉互换等,多种变化交织在一起,加大了理解的难度。

三、难点的突破

1.分散难点,化整为零

因为学生没有学习减数分裂的知识,要理解同源染色体的概念就很困难。在以往的教学中有两种处理方法:(1)照本宣科,学生囫囵吞枣,待后面知识讲完后再回过头来理解概念中的内容;(2)教师花费较大的力气生硬解释,两种方法都不妥。前者学生心存疑虑,影响后面的听课效果,后者在讲解“减数分裂”这一知识中概念理解占用大量时间,使整个教学过程的讲述不能一气呵成,内容松散、不连贯,增加了听课难度。经过考虑,我采取了分散难点、化整为零的突破难点法。

(1)将同源染色体概念提前,以同源染色体为主线组织教学,学生易于理解掌握。在这一部分的处理上,利用一张投影片,从分析受精卵中一对同源染色体入手,引入同源染色体的概念,再出示第二对同源染色体,引出非同源染色体的概念。为减数第一次分裂后期理解“同源染色体分离、非同源染色体的自由组合”作好铺垫。而四分体和联会则仍然按照教材安排的顺序加以理解,从而降低了学习难度。

(2)将非同源染色体自由组合,四分体的非姐妹染色单体交叉互换,导致类型多样性放在形成过程的教学结束之后,避免了学生第一次学习时对减数分裂完整过程理解的干扰,也有助于对类型多样性的理解。

2.找出关键,删繁就简

有丝分裂与减数分裂图形的判定,是教学的一个难点。根据以往学生的学习情况来看,很多学生在做题过程中都无法准确地判断出来,容易把相似的内容搞混淆。为了解决这个问题,笔者首先是利用电脑投影出多个不同时期的细胞图形,让学生进行判定,然后引导学生观察有丝分裂和减数两次分裂相同时期的细胞图形之间的差别,找出突破问题的关键所在:同源染色体及其行为。最后引导学生归纳出如下判断步骤,称之为“三看”:

方法总结出来之后,再回到一开始投影出来的细胞图形,让学生根据“三看”步骤再判断一次,进行有目的地训练,达到掌握的目的。

3.动态展示,完美演绎

的形成过程是本节的教学难点,在减数分裂的教学中,没有合适的动画辅助教学,效果一定大打折扣;而采用不合适的动画或动画运用得不合理,则会适得其反。分裂的过程如果是教师逐个讲解,就显得枯燥无味,达不到理想的记忆效果,于是观察、口头描述和有目的性的提问成为学习的主要方式。

讲解完减数分裂的全过程后,请学生仔细观察、认真思考、静心体会的形成过程。然后,教师逐步将动画定格在各个时期,使学生的注意力集中在描述同源染色体的行为变化和着丝点的变化上,同时引导学生从“用眼看”到“用脑想”再到“用语言描述”,从零星的表述到关键词的概括提炼,从主线的演绎到细节(联会、四分体、自由组合)的穿插……媒体的作用被发挥得淋漓尽致,从而有效地促进了学生对的形成过程的理解,培养了学生的空间想象能力。

四、突破反思

在教学安排上,教师可以打破教材的原有顺序,适当改变课本内容的呈现顺序:将同源染色体概念提前,借助学生熟知的受精过程引出,同时和联会、四分体等概念穿插讲授,从而分散难点,并以学生为主进行总结、归纳,增加学生的思考容量。

减数分裂与有丝分裂结合起来后的细胞分裂图形的判定,历来是学生感到头痛的一个内容,为此,笔者通过“三看”的办法,较好地解决了这类问题。但是,不同的学生有不同的方法,我们在教学过程中不能抹杀学生的闪光点,笔者在这节课中就有学生提出不同的方法,比如,在后期的三个图中,有学生提出不用看着丝点是否断裂,而直接看一极中的染色体就可以区分出来:如果有同源染色体,就是有丝分裂;如果没有同源染色体,而有染色单体,则为减数第一次分裂,若同时没有染色单体,则为减数第二次分裂。此时,我们应充分肯定学生的方法,并鼓励学生用自己的方法去判断。

当然,本节课难点的突破还有很多方法,只要教师做一个刻苦的人,认真分析教材、分析学生,就一定能走进学生的心,指导他们用自己的思维去理解知识、构建知识。

参考文献:

[1]董君香.“减数分裂和有性生殖细胞的形成”学案[J].中学生物学,2007(04):25-26.

[2]王春易.“减数分裂与受精作用”的教学组织[J].生物学通报,2009(10):31-34.

有丝分裂的遗传学意义篇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()、16 B.16、16、8 D.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。

有丝分裂的遗传学意义篇7

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。

有丝分裂的遗传学意义篇8

关键词: 研学后教 细胞增殖 课例

一、问题提出

新课程标准把学生生物科学素养的培养作为高中生物教育的核心任务。建构主义学习理论指出:我们是以自己的经验为基础建构现实的,每个人的经验世界是用自己的头脑创建的。学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己建构知识。学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义,这种建构是无法由他人代替的。因此,我试着从研学后教的模式出发,让学生有充裕的时间进行探究,尽量让学生轻松、愉悦、自主、灵动地学习。那么,教师该如何进行教学设计才能使引导更有效,既不难倒学生,使学生失去探究的兴趣,又让学生积极思考,体会到探究的乐趣?下面以“研学后教”模式下的《细胞增殖》课例节选管中窥豹。

二、“研学后教”模式下的《细胞增殖》课例节选

(一)教材分析。

《细胞增殖》是浙科版教材必修一第四章第一节内容。本节课的内容重点是有丝分裂,学好这一课也有利于后面学习遗传的基本规律和生物变异,可以说它在知识的学习上起着承上启下的链环作用。这一学习内容比较抽象,难度较大。学生在学习本节之前,已经学习了细胞生命系统的物质的组成、结构和功能。学生已经掌握了染色体的基本成分,对细胞结构有了深刻的认识,但是对于细胞的生命活动的这种动态过程,学生还是没有建立完善的认知体系,不能将理论和实际结合起来。

(二)以实践为基,以学生为主,以发展为纲,落实研学后教。

1.研学导航,创设情境,激发兴趣。

师:小壁虎的尾巴真的是借的吗?

生:不是。

师:小壁虎的尾巴在不知不觉中长出来了,小壁虎这条尾巴的生长,是靠细胞体积的增大还是细胞数目的增多呢?

生:依靠细胞数目的增多。

师:那么生物体又是通过什么方式使细胞的数目增多的呢?

生:……

师:趣味思考:我们经常挠头皮,掉下的很多皮屑实际上是头部皮肤的表皮细胞。我们经常挠头皮,可是为什么头皮还在?生活中还有类似的现象,你可以说说吗?

师:细胞数目的增多是靠细胞分裂实现的,真核细胞的分裂方式主要有2种,有丝分裂和减数分裂。有丝分裂是细胞繁殖的主要方式,大多数动植物体细胞是通过有丝分裂的方式增殖的。而减数分裂主要与真核生物产生生殖细胞有关。那么这节课我们主要学习体细胞的增殖方式――有丝分裂。

2.自主探究,放飞性灵,深度合作。

(1)细胞周期概念

师:(展示细胞周期图)问题1:一个细胞周期可以用一个圆来表示,包括分裂间期和分裂期两个阶段。圆上有AB两点,那么哪一点可以作为细胞周期的起点呢?

开展合作学习:学生四人一组就实验方法和具体实验操作步骤展开讨论。

小组代表发言:大家看下,首先连续分裂是细胞具有分裂周期的前提,上一次分裂结束是细胞周期的起点,那么上一次分裂是到哪结束的呢?大家看下,一个母细胞从A点开始经历分裂间期,分裂期,重新回到A点产生两个子细胞,到这个时候一次有丝分裂结束了,所以说A点是起点。

……

(2)分裂期

师:为了更形象直观地解决这个问题,我们就用毛线模拟分裂期染色质的变化,我们知道,分裂间期刚刚结束的时候,细丝状的染色质就好像这堆毛线一样杂乱无章的缠绕在一起。

我们现在就把这堆毛线当成染色质,大家想一下,如何将这堆杂乱无章染色质均分,而又不破坏它的结构呢?

学生代表发言:这些染色质是呈细丝状的,缠绕在一起很难分开,但是如果将这些细状的染色质螺旋、变短、变粗变成染色体的时候可以更容易的分开。这些染色质就先高度螺旋、缩短、变粗形成圆柱状的染色体后,散乱地分布在细胞中。

师:好了,现在染色质成功的全部转变为染色体的,接下来我们所要做的就是将这些染色体一分为二就好了。那么,这些分布散的染色体会不会马上分开呢?

生:不会。

师:对了,这些染色体是不会这么无组织无纪律地就分开了,那么接下来它们会怎么做呢?这些染色体的着丝粒都排列在细胞中央的一个平面上,这个时候着丝粒才会一分为二,形成两个染色体。这样就成功的将遗传物质染色质均分了。

师:刚才我们用毛线代表染色质成功地将这堆杂乱无章缠绕在一起的毛线分成了2份,但是在这个模拟实验中,还有很多问题值得思考:如着丝粒是在谁的帮助下一分为二的,这些染色质真的如我们演示的如此简单就一分为二了吗?为了解决这些问题,我们请同学们利用数学方法,进行函数绘图,将植物的有丝分裂各个时期模型用图表的形式反映出来。

生:动手绘图。

……

三、“研学后教”模式下的《细胞增殖》课例反思和未来展望

许多学生经由此课,形成一种严谨求实的精神和一丝不苟的科学态度,这是难能可贵的。大部分同学的绘图都有问题,例如各个点没有连贯性,对过程没有理解,造成各个时期之间的数量变化不是持续一段时间。学习小组是生本教学中的重要的一环。我们的经验是,没有小组就没有生本。如何看待小组,往往是教者的理念水平是否进入“生本”的一个标志。余文森说过“学习方式的转变是本次课程改革的显著特征,改变原有的单纯接受式的学习方式,建立和形成旨在充分调动、发挥学生主体性的探究式学习方式,自然成为教学改革的核心任务。”我更清晰认识到在学习复杂科学过程时,学生活动将起到至关重要的作用。只要善加利用,即使学生基础比较一般,也会兴趣高涨、思维活跃、记忆深刻。因此,我们要倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。

参考文献:

有丝分裂的遗传学意义篇9

【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24 h。按剂量设计分别为5 mg/ml 、0.5 mg/ml、0.05 mg/ml、0.005 mg/ml、0.000 5 mg/ml、0.000 05 mg/ml,每剂量3个平行样,加入24孔板中,培养24 h,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50 ml的培养瓶中,细胞浓度为1.5×104/ml,每瓶接种5 ml,共接种36瓶,分别培养24 h和48 h。培养24 h后,分别按中药提取物RX高剂量100 μg/ml,中剂量50 μg/ml,低剂量25 μg/ml,阴性对照(生理盐水)和阳性对照(环磷酰胺60 μg/ml、丝裂霉素1.25 μg/ml),加入药物,24 h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96.7 μg/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100 μg/ml,中剂量50 μg/ml,低剂量25 μg/ml,阳性对照采用环磷酰胺(60 μg/ml),丝裂霉素(1.25 μg/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

有丝分裂的遗传学意义篇10

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.