两种简易染色体结构模型的制作及教学应用

【摘 要】使用一些廉价简单材料对染色体结构进行制作并应用于教学过程，两种模型制作简单，可大量制作，课堂上师生可同时操作，各有优点，教学上可相互使用，运用在教学上效果显著。

【关键词】简易;染色体;模型制作;教学应用

【中图分类号】G642       【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）24-0245-01

生物结构模型的制作是生物实验的一种特殊形式，学生在学习生物学知识过程中，抽象概念的理解是比较困难的，在教学过程中单以一些课件或动画视频并不足以让多数学生真正理解。在教学中辅以模型并让学生操作或亲自制作，则学生对此结构概念的理解必定更加深刻、透彻。染色体作为贯穿整个高中生物教学的重要概念，尤其在有丝分裂、减数分裂、基因与染色体的关系、交叉互换、染色体变异等重要的遗传学知识的学习上，都起着非常核心和关键的作用。然而在实际教学中，广大教师对于染色体相关的概念与知识的教学有着一种“茶壶里煮饺子倒不出”的感觉。究其原因，主要是因为染色体的结构太抽象，不好理解，教学过程中仅利用多媒体动画演示其结构和变化，学生认为还是不好理解。经多次摸索，笔者尝试用常用、便宜的材料让学生亲自动手进行制作染色体的结构，并运用于教学中，从而提高学生对染色体的感性认识，并提高学生对模型建构的能力和实验创新设计能力的培养。

染色体的模型制作

1.卡片-磁片型。

1.1 材料工具：AB两种不同颜色的卡纸、卷条型强力磁条（网上有购）、透明胶、双面胶、剪刀。

1.2 制作方法：

材料准备：将A颜色卡纸裁剪成20cm×2cm、10cm×2cm各两条;B颜色卡纸剪出同样规格的纸条各两条;A、B颜色2×2cm方形纸片各两片;磁条剪成适合大小若干待用。

两组同源染色体制作：10cm长度的4条纸条为一组（相当于一对同源染色体），从纸条中部约45度角向一侧折叠，并用双面胶固定，再粘上适宜大小磁片，摆成同源染色体状。20cm长度的4条纸条为另一组，相同操作方法，制做另一组同源染色体。

制作交叉互换结构：各取一条20cmA色和20cmB色纸条及2×2cmA、B颜色方形纸片各两条、透明胶、磁条备用。先将两张AB颜色方形纸片重叠，中间夹一片磁条，并用双面胶固定;再将重叠的纸片置于20cmA色纸条底端对齐，并用透明胶将方形纸片上端与20cm纸条粘合固定（注意方形纸条颜色应与20cmA色相同），下端不固定，即方形纸条可以翻动。最后将20cmA色纸条背面用适合的磁条粘于方形纸翻动前后对应的位置，使方形纸片能在翻动前后均能保持稳定位置。同样方法制作20cmB色纸条，一对可展示交叉互换的同源染色体制作完成。

2.绒棒-磁片型染色体模型制作。

2.1 材料工具：A、B两种颜色长约20cm“扭扭棒”（以下称绒棒）、卷条型强力磁条（网上有购），剪刀。

2.2 制作方法：

材料准备：AB两种颜色20cm绒棒各四根，另各取两根从中间剪断成10cm，磁条剪成适合大小备用。

两组同源染色体制作：取两根20cmA颜色绒棒，在一端拔去一小撮绒毛，露出约5mm小铁丝，用剪刀轻轻解旋其中的两根铁丝并捋直;取剪好约1cmx2cm磁片，在靠近2cm一侧用剪刀尖端钻出两个小孔，将两根绒棒露出的铁丝穿过小孔并拧紧，模拟一个未复制的染色质;相同方法完成另外两根A颜色的绒棒制作，两片磁片相吸，组成一个复制后的染色质。用同样的方法制作20cmB颜色的染色质，与A颜色的染色质构成一对同源染色体。用理制作10cm的一对同源染色质。

染色质与染色体的变化：用任意中性笔或圆珠笔的笔芯将绒棒一端卷起成弹簧状，即模拟染色质高度螺旋化，变为染色体，其余染色体可同理制作;同理，将已卷起成弹簧状的绒棒轻轻解旋、捋直，即恢复为染色质状态。

两种染色体结构的教学应用

1.共同点。

1.1 两种模型均可利用教室黑板的可磁性，将直观的染色体模型直接贴在黑板上，直观明了，染色体模型均可移动，免去了教师板书时重复绘制染色体，且可以形成一个动态过程，增强学生对染色体在细胞分裂过程中变化的理解。

1.2 两种模型均可模拟染色体的复制、着丝点分裂、姐妹染色单体分离、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等遗传学知识点的过程。学生可以制作更简单的（省去磁条即可）模型，在课堂上同步摸拟，教学过程中师生互动，提高学生的自主学习能力。

2.各自优点。

2.1 绒棒-磁片型染色体可直观地模拟了染色质（体）的成分：绒棒中间的螺旋状的细铁丝为DNA分子，绒毛即为蛋白质，直观地表示了DNA与染色体的关系;当绒棒未捲时即为细长的染色质，用笔芯捲起来后即为染色体状态，这个操作非常直观地展示出细胞分裂过程中染色质和染色体的周期变化，对学生的理解帮助很大。

2.2 纸片-磁片型染色体上制作了两个交叉互换的片段结构，在讲授减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合的同时，也会发生交叉互换的现象的理解有很好的促进作用。

2.3 两种模型各有优点，可交替灵活使用，如在讲解有丝分裂、细胞周期时可用绒棒-磁片型，如在讲解减数分裂、交叉互换时可用纸片-磁片型，如学生进行模拟，则可制作纸片型等等。

两种染色体模型的制作材料易得，价格便宜，制作简单，使用方便，直观明了，对于学生理解染色体、DNA、基因等抽象的遗传学概念及对有丝分裂、减数分裂过程理解有困难的学生都有很大的帮助，在教学实践中确实效果良好，也希望能对同行在教学上有一点小小的帮助。

參考文献

[1]王戴眷如.创新高中生物实验教具的实践尝试—用手工制作“毛根扭扭棒”巧做染色体模型[J].科技创新导报：2017（5）：178-179.

作者简介：罗显仲，清远市华侨中学生物一级教师。

基金项目：广东省清远市教育科研第十八批课题“提升高中生物实验设计题解题能力的教学策略研究”（课题编号：18-129）。