有絲分裂的遺傳學(xué)意義范文

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篇1

針對社會對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，結(jié)合地方院校的實際，對遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革進(jìn)行了探索．通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，豐富實驗材料，運用現(xiàn)代教育技術(shù)，開放遺傳學(xué)實驗室，建立實驗評價體系等途徑，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實踐技能和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)．

關(guān)鍵詞：

地方院校；遺傳學(xué)實驗；教學(xué)改革

遺傳學(xué)實驗是高等學(xué)校生物類專業(yè)的必修課．通過遺傳學(xué)實驗教學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)生動手能力、遺傳研究能力，以及學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力［1］，具有重要的作用．但是，現(xiàn)行的遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，普遍存在以驗證遺傳的基本規(guī)律為主，缺乏綜合性、研究性實驗；多數(shù)遺傳學(xué)實驗經(jīng)歷時間長，一次實驗課僅有約3學(xué)時，許多實驗操作不得不由教師代替完成，學(xué)生真正動手操作時間較少，很難對學(xué)生開放實驗室；教學(xué)手段上以一臺顯微鏡打天下，實驗內(nèi)容多局限于細(xì)胞遺傳學(xué)范圍內(nèi)；實驗成績評定上，不管實驗過程和結(jié)果，只要實驗報告寫得好，實驗成績就高．這些問題制約了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力和動手能力的培養(yǎng)［2－5］．面對這些困難和挑戰(zhàn)，必須改變實驗教學(xué)的傳統(tǒng)思想和觀念，開辟實驗教學(xué)新思路，構(gòu)建適應(yīng)新形勢的新型實驗教學(xué)模式．為此，我們針對社會對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，結(jié)合地方院校的實際，對遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革進(jìn)行了探索，取得了一些成效．

1優(yōu)化實驗內(nèi)容，構(gòu)建合理的知識體系

遺傳學(xué)科的不斷發(fā)展和研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，遺傳學(xué)實驗與生物專業(yè)中的很多學(xué)科的實驗相互滲透、相互聯(lián)系．在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，我們對實驗體系和教學(xué)內(nèi)容做了如下改革．

1．1實驗教學(xué)體系的建立

遺傳學(xué)實驗教學(xué)既要符合人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，又要盡可能反映本學(xué)科的特點．對遺傳學(xué)實驗的課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，建立了“驗證性→綜合性→研究性”逐層遞進(jìn)的實驗教學(xué)體系，從生物的個體水平、細(xì)胞水平、分子水平和群體水平等方面確立了5個教學(xué)模塊，有利于系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的遺傳研究技能，拓寬學(xué)生對遺傳學(xué)知識的理解，提高學(xué)生的動手能力、綜合實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力［6－7］．

1．2實驗內(nèi)容優(yōu)化整合

將遺傳學(xué)實驗內(nèi)容整合為以下5個教學(xué)模塊：經(jīng)典遺傳學(xué)實驗?zāi)K．以果蠅或玉米雜交實驗為基礎(chǔ)，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生完成從實驗方案的制定、雜交組合的選擇，到實驗操作、觀察和記錄、顯著性分析等全過程．目的在于驗證和分析遺傳的基本規(guī)律，學(xué)習(xí)雜交技術(shù)．該模塊實驗項目有果蠅雜交綜合性實驗，玉米雜交綜合性實驗．細(xì)胞遺傳學(xué)實驗?zāi)K．以根尖、花蕾或骨髓等細(xì)胞制片技術(shù)為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)實驗材料的培養(yǎng)和處理方法，細(xì)胞制片技術(shù)，有絲分裂和減數(shù)分裂觀察，核型分析方法．該模塊實驗項目有植物核型分析，動物核型分析等綜合性實驗，花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的制片技術(shù)，果蠅唾腺染色體的制片技術(shù)和人類X染色質(zhì)觀察等．分子遺傳學(xué)實驗?zāi)K．通過動植物、細(xì)菌DNA的提取、純化、擴(kuò)增和電泳，得到DNA標(biāo)本，為進(jìn)一步研究DNA的功能奠定基礎(chǔ)．該模塊實驗項目有DNA提取及純化，PCR擴(kuò)增技術(shù)，DNA電泳技術(shù)等研究性實驗．遺傳毒理學(xué)實驗?zāi)K．運用蠶豆根尖微核技術(shù)檢測環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)的遺傳毒性把對比試驗法、假說演繹法等科研方法運用于實驗中；人工誘發(fā)多倍體，為多倍體育中奠定基礎(chǔ)．該模塊實驗項目有誘變物質(zhì)的微核檢測技術(shù)，植物多倍體誘導(dǎo)技術(shù)等設(shè)計性試驗等．群體遺傳學(xué)實驗?zāi)＃和ㄟ^人類ABO血型或PTC嘗味調(diào)查和分析，計算其基因頻率和基因型頻率，經(jīng)假設(shè)性檢驗，判斷是否達(dá)到遺傳平衡．該模塊實驗項目有人類ABO血性分析，群體遺傳平衡分析（PTC嘗味）等．在上述5個教學(xué)模塊中，驗證性實驗占40％，綜合性和研究性實驗各占30％．要求學(xué)生以實驗小組為單位，在每個模塊中至少選1～2個實驗項目．這5個教學(xué)模塊的特點是：從不同層次、不同角度學(xué)習(xí)研究生物遺傳的方法；除個別實驗項目開成單獨實驗外，其余大部分實驗均開成綜合性或研究性實驗，把幾個內(nèi)容上聯(lián)系緊密的實驗開成1個綜合性或研究性實驗．如把根尖制片技術(shù)、有絲分裂觀察、核性分析3個實驗綜合為植物的核型研究．綜合性或研究性實驗要求學(xué)生完成從選題、收集和分析資料、設(shè)計實驗方案，到動手操作到結(jié)果分析和論文撰寫全過程．在實驗結(jié)束后，學(xué)生匯報實驗成果，請有關(guān)老師參加實驗成果匯報答辯，對實驗進(jìn)行總結(jié)，提出建議［8－9］．最后，根據(jù)實驗報告、答辯情況綜合評出實驗成績．實踐結(jié)果表明，綜合性或研究性實驗不僅可以加深學(xué)生對基本知識的理解，而且還可以掌握更多的實驗操作技術(shù)，鍛煉學(xué)生的實踐動手能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)分析方法、獨立操作和解決實際問題的能力，極大地激勵了學(xué)生的積極性［10－12］．

2豐富實驗材料，提高實驗教學(xué)的創(chuàng)新性

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗，由于實驗材料的局限性，常常選擇操作方便、容易得到實驗結(jié)果的果蠅或洋蔥做實驗材料．選擇單一的實驗材料，不僅影響學(xué)生對遺傳規(guī)律的普遍性的全面理解，而且也不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)．因此，在實驗中，要求每次實驗至少準(zhǔn)備3～5種不同的材料供學(xué)生選擇，學(xué)生也可以自己采集實驗材料．有了豐富的實驗材料，要求學(xué)生分組觀察不同的材料，甚至有的學(xué)生另外選擇材料進(jìn)行觀察．如核型分析實驗，實驗室提供的材料是植物材料如蠶豆、大蒜、洋蔥、黑麥，動物材料小鼠、牛蛙，有3組同學(xué)還分別選擇了鐵皮石斛、川貝、寬體沙鰍等經(jīng)濟(jì)價值很高的材料做核型分析．豐富的實驗材料，不僅能完成實驗任務(wù)，達(dá)到實驗?zāi)康模夷芡貙拰W(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、主動探索新知的創(chuàng)造能力［13］．

3運用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高實驗教學(xué)效果

遺傳學(xué)實驗從材料準(zhǔn)備到實驗結(jié)果，時間長，有的幾天，有的幾十天，學(xué)生很難通過講解理解實驗的全過程．有些實驗現(xiàn)象、儀器操作等用講解的方式教學(xué)，不直觀、不形象，學(xué)生難以理解．現(xiàn)代教育技術(shù)能圖文聲像并茂，動靜結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容直觀形象，很容易使學(xué)生理解．因此，在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，能使復(fù)雜問題簡單化，抽象問題具體化，幫助學(xué)生加深理解，提高實驗效果．

3．1錄像技術(shù)在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

采用數(shù)碼攝像機(jī)或稍好一點的手機(jī)等記錄整個實驗過程，再對實驗全過程進(jìn)行編輯處理，制成視頻報告．學(xué)生提交的視頻報告，既能反映實驗全過程，突出重要的實驗現(xiàn)象，又不失實驗的真實性．例如，蠶豆根尖微核技術(shù)實驗，從蠶豆發(fā)根，染毒處理和對照處理，恢復(fù)培養(yǎng)，根尖固定、解離、制片，以及實驗結(jié)果，都讓學(xué)生定期拍攝實驗過程和實驗現(xiàn)象，制成視頻資料提交．視頻資料不僅記錄了從學(xué)生自己親自動手準(zhǔn)備實驗，到觀察到實驗結(jié)果的全過程，而且實驗結(jié)果客觀真實，還能發(fā)現(xiàn)一些容易被忽略的問題，有利于提高教學(xué)效果［14］．

3．2多媒體技術(shù)在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

在觀察動植物細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂實驗中，學(xué)生難以觀察到各時期的分裂細(xì)胞，對細(xì)胞分裂的動態(tài)過程缺乏整體認(rèn)識．充分利用計算機(jī)強(qiáng)大的計算及數(shù)據(jù)處理功能，將文本、圖像、聲音、動畫及視頻等多媒體信息結(jié)合在一起，將細(xì)胞分裂的各時期圖像按先后順序制成Flas，連續(xù)播放全過程，增強(qiáng)了學(xué)生對染色體動態(tài)變化的理解，為學(xué)生創(chuàng)造了全方位的學(xué)習(xí)途徑［15－16］．通過應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于學(xué)生理解有絲分裂、減數(shù)分裂過程，掌握有絲分裂、減數(shù)分裂各時期的特點，使他們在較短的時間內(nèi)全面、系統(tǒng)地掌握實驗原理和實驗過程［14］．

3．3數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)由數(shù)碼顯微鏡、局域網(wǎng)、投影儀實物展示平臺等組成，不僅能展示每個學(xué)生顯微鏡下觀察到的內(nèi)容，進(jìn)行及時的顯微攝影，記錄實驗結(jié)果，將實驗效果好的展示在投影屏幕上，讓全體同學(xué)都能觀察到．而且還能進(jìn)行師生交流，及時解決學(xué)生的問題．例如用數(shù)碼顯微系統(tǒng)做多線染色體觀察實驗，實驗難點是不易辨認(rèn)立體顯微鏡下的唾液腺，將顯微鏡下的果蠅唾液腺和唾液腺染色體圖像及時投影在大屏幕上，讓學(xué)生看到實在的唾液腺和唾液腺染色體，增加感性認(rèn)識，互相學(xué)習(xí)，大大提高實驗的成功率．

4開放遺傳學(xué)實驗室，培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力

開放式實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能、創(chuàng)新意識、綜合分析問題和解決問題能力的重要途徑．根據(jù)遺傳學(xué)實驗室的開放對象：綜合性、設(shè)計性實驗，大學(xué)生科研，畢業(yè)論文等實驗項目．開放程序：學(xué)生根據(jù)教學(xué)和科研要求，自己查閱資料，設(shè)計實驗方案，提出實驗申請，經(jīng)指導(dǎo)教師和實驗員同意，實驗室主任批準(zhǔn)后方可進(jìn)入開放性實驗室．在教師的指導(dǎo)下，從實驗材料的培養(yǎng)和準(zhǔn)備，藥品的配置，方案的實施，到最后寫出實驗報告等全過程均由學(xué)生獨立完成．在整個過程中，充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體．在核型分析、果蠅雜交和蠶豆根尖微核技術(shù)實驗中，實驗周期較長，過去由教師準(zhǔn)備實驗材料，學(xué)生實驗只是進(jìn)行結(jié)論的驗證和練習(xí)操作技術(shù)，很難完成整個實驗過程．在植物細(xì)胞核型分析的開放式實驗教學(xué)中，從資料查閱，方案的制定，根尖的培養(yǎng)、固定、解離、制片、觀察、攝影，染色體圖片分析等操作過程，都讓學(xué)生自己去處理，教師只起指導(dǎo)作用．又如果蠅的雜交實驗中，學(xué)生參與培養(yǎng)基的配制、果蠅的飼養(yǎng)、果蠅的分瓶及果蠅形態(tài)的初步觀察，雜交組合的設(shè)計，處女蠅的收集，觀察記錄，數(shù)據(jù)處理等過程都由學(xué)生自主完成［14，17］．實踐證明，在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，開放實驗室，積極開設(shè)綜合性和研究性實驗，教師做好學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者［13］．學(xué)生通過自主選擇喜歡的實驗內(nèi)容，自己查閱資料，設(shè)計實驗方案，以科技論文的格式提交實驗報告，既增強(qiáng)了學(xué)生的科研能力、自主學(xué)習(xí)能力和合作共事能力，為今后畢業(yè)論文和獨立開展科學(xué)研究奠定了良好的基礎(chǔ)．

5以量化考核為重點，建立實驗評價體系

遺傳學(xué)實驗效果評價是否客觀、科學(xué)，直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)動力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果．目標(biāo)是評價的依據(jù)，又是評價所致力于達(dá)到的終極結(jié)果．通過多年的實踐，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)將遺傳學(xué)實驗效果評價分為形成性評價和終結(jié)性評價．

5．1形成性評價

評價的內(nèi)容包括實驗預(yù)習(xí)、實驗過程、實驗結(jié)果、實驗報告與考勤等環(huán)節(jié)進(jìn)行評價．每一次實驗滿分100分，實驗預(yù)習(xí)占10％，實驗設(shè)計方案占20％，實驗材料、儀器、藥品的準(zhǔn)備占10％，實驗檢測、觀察、記錄等實驗過程占20％，實驗結(jié)果及分析占20％，實驗報告占20％．實驗預(yù)習(xí)要求學(xué)生在實驗報告上寫出實驗?zāi)康摹⒃怼⒉僮鞑襟E和注意事項等，實驗前抽查．實驗過程包括材料準(zhǔn)備、藥品配置、儀器使用和操作程序等．實驗結(jié)果是交玻片標(biāo)本、圖片或數(shù)據(jù)及處理等．實驗報告要求工整、規(guī)范，內(nèi)容包括實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容、操作步驟修正部分、實驗結(jié)果照片或繪圖、實驗數(shù)據(jù)及其處理、分析與討論、心得與建議．考勤上，每次實驗進(jìn)行中按桌點名，不參加實驗者無實驗成績，必須補(bǔ)做實驗后才有成績．一期內(nèi)實驗缺3次者，不得參加期末考試．研究性實驗要進(jìn)行報告和答辯的實驗，報告和答辯各占20％，其余環(huán)節(jié)占60％．

5．2終結(jié)性評價

遺傳學(xué)實驗作為一門獨立課程單獨考核，實行滿分百分制，形成性評價占50％，其中基礎(chǔ)實驗占20％，綜合性實驗和研究性實驗各占15％；期末考試占50％，二者合起來作為這門課的終結(jié)性評價．這種評價體系不僅強(qiáng)調(diào)過程，突出動手能力，結(jié)果真實，而且能促使學(xué)生主動參與，培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)、創(chuàng)新能力．在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，加大考核力度，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)方法具有重要作用［5，18－19］．期末考核試題內(nèi)容涉及實驗?zāi)康摹⒃恚幤放渲茫牧吓囵B(yǎng)和處理，操作程序，儀器使用方法，實驗設(shè)計，實驗操作（實驗室獨立完成）等方面．在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，改革遺傳學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，開放式的遺傳學(xué)實驗教學(xué)，多樣化的考核方式，這對培養(yǎng)生命科學(xué)領(lǐng)域中的創(chuàng)新人才具有重要意義．

作者：唐正義 李興霞 單位：內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院

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篇2

1.真核細(xì)胞的有絲分裂（C：理解）。

2.真核細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞周期的概念和特點(B：識記)。

3.無絲分裂方式的過程和特點(A：知道)。

三、重點和難點

1.教學(xué)重點

(1)真核細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞周期的概念和特點。

(2)真核細(xì)胞有絲分裂的過程。

2.教學(xué)難點

真核細(xì)胞有絲分裂過程中，各個時期染色體的變化特點。

四、教學(xué)建議

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可安排2課時，包括講課和學(xué)生實驗。第1課時講述植物細(xì)胞的有絲分裂；第2課時做觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實驗。通過對比動植物細(xì)胞有絲分裂的異同，總結(jié)有絲分裂的特征。最后，簡述無絲分裂和減數(shù)分裂，概括細(xì)胞增殖的意義。講課內(nèi)容和實驗的內(nèi)容應(yīng)有機(jī)結(jié)合。

本節(jié)教學(xué)手段的運用，要考慮到關(guān)于細(xì)胞增殖知識的特點，可運用自制的剪貼圖、投影片、錄像等手段，體現(xiàn)細(xì)胞有絲分裂過程的連續(xù)變化，把染色體的行為變化直觀地表現(xiàn)出來。

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的引入，可以講述以下幾點：①多細(xì)胞生物一般是由一個細(xì)胞(受精卵)，經(jīng)過細(xì)胞的分裂和分化，最終生長發(fā)育成一個新個體的；②單個細(xì)胞和多細(xì)胞生物體的生命期都是有限的，多細(xì)胞生物體內(nèi)衰老、死亡細(xì)胞的補(bǔ)充，以及生物種族的繁衍，都是以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)的；③細(xì)胞分裂的方式有三種，本節(jié)主要學(xué)習(xí)細(xì)胞有絲分裂的知識。

在講述細(xì)胞周期時，可從分析一個新細(xì)胞(子細(xì)胞)的誕生開始，分析它的兩種發(fā)展方向：一是隨著生長、分化而成為具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞，直至衰老、死亡；二是保持連續(xù)分裂的能力，通過分裂產(chǎn)生新的子細(xì)胞，開始它的新的生命周期，周而復(fù)始。受精卵、植物分生組織細(xì)胞、動物的一些上皮細(xì)胞等就屬于這種具有連續(xù)分裂能力的細(xì)胞。分析細(xì)胞周期時，要注意分析分裂間期是一個周期的開始，是為分裂期作準(zhǔn)備的時期。另外，應(yīng)讓學(xué)生注意，間期要比分裂期的時間長得多，要引起學(xué)生對間期的重視。

在分析細(xì)胞分裂間期時，要引導(dǎo)學(xué)生思考：間期應(yīng)為分裂期準(zhǔn)備什么才能使分裂后的子細(xì)胞繼承母細(xì)胞的特性?在講述DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成時，要聯(lián)系染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識。使學(xué)生理解這種復(fù)制與合成最終表現(xiàn)在染色質(zhì)細(xì)絲的倍增上。每條染色質(zhì)細(xì)絲(將來的染色體)都產(chǎn)生出另外一條跟自己完全一樣的染色質(zhì)，由于著絲點連在一起，而沒有分開。

在分裂期的教學(xué)中，教師應(yīng)注意以下幾點：①利用剪貼圖顯示各分裂期的主要變化；②注意把核膜、染色體、紡錘絲的行為變化和染色體最終平分復(fù)制的知識緊密地聯(lián)系起來，使學(xué)生理解這些變化的協(xié)調(diào)性和合理性；③為了突出染色體的平均分配，可用模型模擬染色體的平分過程；④注意強(qiáng)調(diào)兩個子細(xì)胞間及子細(xì)胞與母細(xì)胞間染色體(內(nèi)部的DNA)的數(shù)目和種類相同；⑤在講述細(xì)胞板形成時，要聯(lián)系高爾基體的作用。

在講述動物細(xì)胞有絲分裂時，可把動植物細(xì)胞有絲分裂全過程圖呈現(xiàn)出來。讓學(xué)生觀察對比，歸納出相同點和不同點。在這里，教師可進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)動植物細(xì)胞有絲分裂的共同特征，使學(xué)生理解這些特征對生物的重要意義。

對無絲分裂和減數(shù)分裂的處理，按教材內(nèi)容講述即可，不必過多發(fā)揮。

五、參考答案

復(fù)習(xí)題一、1.(D)；2.(C)；3.(D)；4.(D)。

二、1.染色質(zhì)、核仁、核膜、中心體等結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化。具體的變化是：

染色質(zhì)復(fù)制后的DNA縮短變粗，由染色質(zhì)成為染色體。

核仁逐漸解體。

核膜逐漸消失。

中心體由一組中心粒變成兩組中心粒，兩組中心粒分別位于兩極，每組中心粒周圍發(fā)射出放射狀星射線，紡錘體形成。

2.這是因為在細(xì)胞周期中，分裂間期所需要的時間大大長于分裂期。

3.有絲分裂中期的細(xì)胞，主要特點是全部染色體排列在赤道板上。可以根據(jù)染色體的這個變化特點找到分裂中期的細(xì)胞。

4.全部染色體平均分配到細(xì)胞兩極時，是在有絲分裂的后期。由于染色體上有遺傳物質(zhì)，因此，全部染色體平均分配到細(xì)胞的兩極的行為，可以使親代和子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性，對生物的遺傳有重要意義。

實驗討論題實驗三制作好洋蔥根尖有絲分裂裝片的關(guān)鍵有以下幾點：(1)剪取洋蔥根尖材料時，應(yīng)該在洋蔥根尖細(xì)胞一天之中分裂最活躍的時間；(2)解離時，要將根尖細(xì)胞殺死，細(xì)胞間質(zhì)被溶解，使細(xì)胞容易分離；(3)壓片時，用力的大小要適當(dāng)，要使根尖被壓平，細(xì)胞分散開。

六、參考資料

細(xì)胞的增殖周期細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束開始，到下一次分裂結(jié)束為止，這樣一個周期叫做細(xì)胞增殖周期。

20世紀(jì)50年代以前，人們把細(xì)胞增殖周期劃分為分裂期和靜止期兩個階段。當(dāng)時認(rèn)為分裂期是細(xì)胞增殖周期中的主要階段。近年來，由于放射自顯影和細(xì)胞化學(xué)等技術(shù)的迅速發(fā)展，對于細(xì)胞增殖過程的動態(tài)研究也日趨深入。現(xiàn)在了解到，過去一直被忽視的所謂“靜止期”卻是細(xì)胞增殖周期中極為關(guān)鍵的一個階段，因為與DNA分子復(fù)制有關(guān)的一系列代謝反應(yīng)，都是在這個階段進(jìn)行的。所以現(xiàn)在都把“靜止期”叫做間期。

現(xiàn)在，一般把細(xì)胞增殖周期分為兩個階段：間期和分裂期。細(xì)胞在前一次分裂結(jié)束之后就進(jìn)入間期，這時就是新的細(xì)胞周期的開始。間期一共分為三個分期。間期結(jié)束就進(jìn)入有絲分裂期。根據(jù)目前的認(rèn)識，整個細(xì)胞增殖周期可以分為G1、S、G2、M四個小分期，如下表：

細(xì)胞增殖周期中的各個分期，各有其，全國公務(wù)員共同天地不同的特點。

(一)G1期的特點G1期是從上次細(xì)胞增殖周期完成以后開始的。G1期是一個生長期。在這一時期中主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的生物合成，并且為下階段S期的DNA合成做準(zhǔn)備，特別是合成DNA的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。

(二)S期的特點從G1期進(jìn)入S期是細(xì)胞增殖的關(guān)鍵時刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的復(fù)制就是在這個時期進(jìn)行的。通常只要DNA的合成一開始，細(xì)胞增殖活動就會進(jìn)行下去，直到分成兩個子細(xì)胞。

(三)G2期的特點G2期又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”，因為它主要為后面的M期做準(zhǔn)備。在G2期中，DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成，不過其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為M期紡錘體微管的組裝提供原料。

(四)M期的特點細(xì)胞一旦完成了細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備，就進(jìn)入有絲分裂期。細(xì)胞分裂期是一個連續(xù)的過程，為了研究的方便，可以人為地將它分成前、中、后、末四個時期。M期的細(xì)胞有極明顯的形態(tài)變化。間期中的染色質(zhì)(主要成分是DNA和蛋白質(zhì))，在M期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的形成、復(fù)制和移動等活動，保證了將S期復(fù)制的兩套DNA分子平均地分到兩個子細(xì)胞中去。

有絲分裂過程中兩個重要的細(xì)胞器

1.中心粒

中心粒的結(jié)構(gòu)通常是一對互相成直角的圓筒狀小體，直徑0.25μm，長度不定，位于鄰近核模的細(xì)胞質(zhì)中。筒壁由9組大約呈30°傾斜排列的三聯(lián)微管組成，從橫斷面看像一個風(fēng)車。在一對中心粒的周圍是一團(tuán)透明的電子密度高的中心粒周圍物質(zhì)，這個復(fù)合物稱為中心體。

中心粒要經(jīng)過一個復(fù)雜的發(fā)育周期，才能達(dá)到成熟并且具有微管組織中心的作用。DNA合成前期(G1期)的細(xì)胞有一對互相垂直的中心粒。到DNA合成期(S期)時，兩個中心粒稍有分離，在距母中心粒的一定距離(約50～60nm)處，與其垂直的方向復(fù)制出一個子中心粒。DNA合成后期(G2期)的晚期到有絲分裂期(M期)，子中心粒不斷長大，逐漸分離，移到兩極的兩對中心粒形成暈，并且組成紡錘體及星體。到分裂期末期，每個子細(xì)胞各獲得一對中心粒──一個母中心粒和一個子中心粒。

2.著絲點

長期以來，著絲粒和著絲點這兩個術(shù)語是作為染色體上紡錘體附著區(qū)域的同義語使用的。遺傳學(xué)文獻(xiàn)中多用著絲粒一詞，而細(xì)胞學(xué)家多用著絲點一詞。后來，在電鏡下研究哺乳類染色體超微結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，主縊痕兩側(cè)是一對三層結(jié)構(gòu)的特化部位，認(rèn)為是非染色質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)的附加物，稱為著絲點(圖2-10)。在主縊痕區(qū)存在著絲粒，由此把染色體分成二臂。著絲粒的兩側(cè)各有一個蛋白質(zhì)構(gòu)成的三層的盤狀或球狀結(jié)構(gòu)，稱為著絲點。著絲點與紡錘體的紡錘絲連接，與染色體移動有關(guān)。在分裂前期和中期，著絲粒把兩個姐妹染色單體連在一起，到后期兩個染色單體的著絲粒分開，紡錘絲把兩條染色單體拉向兩極。并非有絲分裂各個時期，或各種生物的染色體，都有這種分化的結(jié)構(gòu)。

圖2-10中期染色體上的著絲點

(示著絲點分為內(nèi)、中、外三層，上面附著有微管)

細(xì)胞質(zhì)分裂廣義說來，有絲分裂應(yīng)該包括細(xì)胞質(zhì)分裂。但是，也可以把細(xì)胞質(zhì)分裂看做是一個單獨的階段。

大多數(shù)真核生物的細(xì)胞質(zhì)分裂是與核分裂協(xié)調(diào)進(jìn)行的，細(xì)胞質(zhì)分裂起始于中后期。細(xì)胞質(zhì)分裂面一般總是和紡錘體的赤道面一致，其方向約在核分裂中期就已確定。如果在中期時用離心法改變細(xì)胞的紡錘體的正常位置，細(xì)胞分裂面方向并不隨之改變。但是，如果在中期之前改變紡錘體的位置，細(xì)胞質(zhì)分裂面的方向也就隨著發(fā)生改變。

動物細(xì)胞在進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)分裂時，先是在要形成分裂面處的細(xì)胞質(zhì)收縮，環(huán)細(xì)胞表面出現(xiàn)一條窄的凹溝，這條溝叫做分裂溝。分裂溝環(huán)繞細(xì)胞表面一圈，使細(xì)胞呈啞鈴狀。它的形成和細(xì)胞膜下方的細(xì)胞質(zhì)微絲有關(guān)系。

植物細(xì)胞因為有細(xì)胞壁，它的分裂方式不同于動物細(xì)胞(有花植物的花粉粒的成熟分裂與動物細(xì)胞一樣，形成分裂溝)，最主要的差別是植物細(xì)胞在進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)分裂時，有細(xì)胞板的形成。細(xì)胞板產(chǎn)生于晚后期或早末期。

無絲分裂關(guān)于無絲分裂的問題，長期以來就有不同的看法。有些人認(rèn)為無絲分裂不是正常細(xì)胞的增殖方式，而是一種異常分裂現(xiàn)象；另一些人則主張無絲分裂是正常細(xì)胞的增殖方式之一，主要見于高度分化的細(xì)胞，如肝細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞、腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞等。

無絲分裂是最早發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞分裂方式，早在1841年就在雞胚的血細(xì)胞中看到了。因為分裂時沒有紡錘絲出現(xiàn)，所以叫做無絲分裂。又因為這種分裂方式是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的直接分裂，所以又叫做直接分裂。

無絲分裂的早期，球形的細(xì)胞核和核仁都伸長，然后細(xì)胞核進(jìn)一步伸長呈啞鈴形，中央部分狹細(xì)。最后，細(xì)胞核分裂，這時細(xì)胞質(zhì)也隨著分裂，并且在滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的參與下形成細(xì)胞膜。在無絲分裂中，核膜和核仁都不消失，沒有染色體的出現(xiàn)，當(dāng)然也就看不到染色體復(fù)制的規(guī)律性變化。但是，這并不說明染色質(zhì)沒有發(fā)生深刻的變化，實際上染色質(zhì)也要進(jìn)行復(fù)制，并且細(xì)胞要增大。當(dāng)細(xì)胞核體積增大一倍時，細(xì)胞核就發(fā)生分裂，核中的遺傳物質(zhì)就分配到子細(xì)胞中去。至于核中的遺傳物質(zhì)DNA是如何分配的，還有待進(jìn)一步的研究。

原核細(xì)胞的DNA復(fù)制和細(xì)胞質(zhì)分裂原核細(xì)胞的分裂包括兩個方面：(1)細(xì)胞DNA的復(fù)制和分配，使分裂后的子細(xì)胞能得到親代細(xì)胞的一整套遺傳物質(zhì)；(2)細(xì)胞質(zhì)分裂，把細(xì)胞基本上分成兩等份。

原核細(xì)胞的DNA分子是環(huán)狀的，無游離端。在一系列酶的催化下，經(jīng)過解旋和半保留式復(fù)制，形成了兩個一樣的環(huán)狀DNA分子。復(fù)制常是由DNA附著在細(xì)胞膜上的部位開始(圖2-11)。在DNA分子復(fù)制完成之后，便開始了細(xì)胞質(zhì)分裂。當(dāng)然，在開始分裂之前需要細(xì)胞生長，細(xì)胞的生長反映了細(xì)胞內(nèi)按比例地合成一定量的結(jié)構(gòu)蛋白酶。

圖2-11細(xì)菌細(xì)胞DNA的復(fù)制和細(xì)胞分裂

細(xì)胞分裂時，先由一定部位開始。復(fù)制好的兩個DNA分子仍與細(xì)胞膜相連；隨著連接處的生長，把DNA分子拉開。在細(xì)胞中部，細(xì)胞膜環(huán)繞細(xì)胞發(fā)生內(nèi)褶，褶中產(chǎn)生了新的壁物質(zhì)，形成了隔(圖2-12)。隔不斷向中央生長延伸，最后形成了將細(xì)胞隔為兩部分的完整的隔。隔縱裂為二，把母細(xì)胞分成了大致相等的兩個子細(xì)胞。

篇3

實驗方案包括實驗題目、實驗的理論依據(jù)、實驗的基礎(chǔ)要求、詳細(xì)的實驗步驟、可能遇到的困難及解決方案、預(yù)期的實驗結(jié)果、老師的評審意見。實驗方案經(jīng)老師討論批準(zhǔn)后，學(xué)生按實驗方案所需的材料、試劑和儀器等用品申請單，主管教學(xué)老師審批簽字后，交實驗帶教老師購買，領(lǐng)取實驗用品后按照實驗方案開始實施實驗，對實驗過程中存在的問題及時調(diào)整，小組內(nèi)討論，必要時請老師幫助解決。認(rèn)真做好原始數(shù)據(jù)的記錄，對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，最后完成實驗報告。

在專業(yè)課的自主設(shè)計性實驗中，我們綜合細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)等系統(tǒng)理論基礎(chǔ)，利用組織細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、形態(tài)學(xué)技術(shù)、生物化學(xué)檢驗技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)，結(jié)合臨床檢驗基礎(chǔ)、臨床血液學(xué)檢驗、臨床免疫學(xué)檢驗及臨床微生物學(xué)檢驗等其他醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)課的知識，設(shè)計實驗方案，遵循“科學(xué)性、自主創(chuàng)新性、可行性、實用性”的原則，設(shè)計了一系列實驗，如人外周血淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)及染色體G－顯帶制備方法、成纖維細(xì)胞生長因子21影響因素、烯霉毒素誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡的實驗研究、新生豆芽中酶含量的測定、洗滌劑中磷含量的測定、維生素C及抗生素對血液及尿液生化物質(zhì)測定的干擾、竹纖維物品抑菌作用、林蛙油對肝纖維化的影響的組化免疫，這些自主設(shè)計性實驗無論是在臨床檢驗工作中還是在醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中都是一些基礎(chǔ)實驗，同時也貼近生活，富有意義。自主設(shè)計實驗不僅激發(fā)了我們主動參與實驗的熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高動手操作和獨立思考的能力，把所學(xué)的知識運用到實踐中，融會貫通，而且通過小組內(nèi)成員的團(tuán)結(jié)協(xié)作、相互配合，培養(yǎng)了團(tuán)隊意識，增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)學(xué)生的責(zé)任感和主人翁意識，在整個實驗過程中，小組內(nèi)的每個成員都努力完成自己的任務(wù)，這一點對于我們今后的學(xué)習(xí)工作有著重要的意義。

在自主設(shè)計性試驗中，我們充分利用已掌握的知識和技能對自己感興趣的題目自主設(shè)計，親自動手，從平時被動地按照實驗指導(dǎo)機(jī)械地完成實驗操作轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃釉O(shè)計實施實驗，最終得到實驗結(jié)果，分享實驗成功的喜悅。同時我們將實驗結(jié)果發(fā)論文形式報告并向雜志投稿，有的一個實驗小組發(fā)表了4篇文章。我們小組在自主設(shè)計性實驗中，選擇了“人外周血淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)及染色體G－顯帶制備方法”這個題目，確定了實驗題目后，我們通過查閱文獻(xiàn)資料，初步擬定了實驗方案，經(jīng)指導(dǎo)老師的審閱和修改后，進(jìn)一步完善實驗方案。這個實驗主要利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和形態(tài)學(xué)技術(shù)，而且所需的實驗器材與試劑、儀器設(shè)備實驗室都能夠提供。染色體顯帶技術(shù)在臨床中對于遺傳性疾病和惡性血液病的診斷舉足輕重，臨床上已用于疾病的診斷、分型、治療方案的選擇，在預(yù)后判斷和微小殘留病灶的檢測方面發(fā)揮著越來越重要的作用，然而在遺傳學(xué)和臨床血液學(xué)檢驗實驗課中卻沒有安排這一實驗，所以我們選擇本實驗來補(bǔ)充我們檢驗專業(yè)的基礎(chǔ)技能實驗。在充分完成實驗準(zhǔn)備(包括試劑的配制、器材的清洗和高壓滅菌)后，分別采集小組成員的靜脈血加入植物凝集素在體外培養(yǎng)，72h后加入秋水仙堿應(yīng)用液后經(jīng)離心、低滲處理、固定、Giemsa染色后在顯微鏡下觀察淋巴細(xì)胞有絲分裂中期的染色體。當(dāng)小組成員在顯微鏡下看到自己的染色體時，興奮、自豪和喜悅的心情無以言表。

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，而分子生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿與核心，在分子水平上揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)有力地推動了生命科學(xué)向前發(fā)展。分子生物學(xué)研究的基礎(chǔ)就是染色體中的遺傳物質(zhì)，之前的許多課程都已經(jīng)接觸到了染色體，但一直都停留在感性認(rèn)識，通過這次實驗我們有了切身的體會:一條小小的染色體競包含了龐大的遺傳信息，控制著復(fù)雜而精細(xì)的生命活動，生命的奧秘如此神奇。在這一實驗中，我們沒有采用先經(jīng)過淋巴細(xì)胞分離后再進(jìn)行培養(yǎng)這一步驟，大膽創(chuàng)新，直接將靜脈全血在體外培養(yǎng)以獲得有絲分裂中期的細(xì)胞，考慮到淋巴細(xì)胞占外周血的比例非常少，而且分離步驟繁瑣，尚需要分離液，分離效果不佳，容易丟失，最終導(dǎo)致實驗失敗。通過簡化實驗步驟，節(jié)約了實驗成本，取得了預(yù)期的實驗結(jié)果。自主設(shè)計性實驗以學(xué)生為主體，在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計并實施自己的實驗方案。通過自主設(shè)計性試驗，豐富了我們專業(yè)實驗課程，充分調(diào)動了我們學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高我們的綜合素質(zhì)和團(tuán)隊協(xié)作精神，使我們初步具備了科研能力和科學(xué)素養(yǎng)，讓每一個同學(xué)都獲益匪淺。

作者：霍毅 明盛金 李俊 尹彬彬 郝峰 王杰 李艷 單位：吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗學(xué)院

篇4

【關(guān)鍵詞】高三生物；遺傳學(xué)復(fù)習(xí)；圖形變式

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）33-0091-03

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》提出了“善于利用紙筆測驗，檢測學(xué)生知識性目標(biāo)的達(dá)成”的評價建議，并進(jìn)一步指出，命題時應(yīng)強(qiáng)調(diào)核心內(nèi)容；具有良好結(jié)構(gòu)的知識；生物學(xué)概念、原理的理解和應(yīng)用；對分析、綜合等思維能力的考查。這些理念在歷年的《江蘇省高考生物考試說明》中都得到了充分體現(xiàn)。圖形題是江蘇省高考生物試卷的一大亮點，占有較大比例，旨在考查學(xué)生綜合分析問題的能力和整合遷移知識的能力。該題型雖是教材中一些基本圖形的變式，但其形式的靈活多變、情境的錯綜復(fù)雜、知識的綜合運用，學(xué)生應(yīng)對有一定難度。細(xì)胞分裂和可遺傳變異是圖形題的主要來源，其中細(xì)胞分裂的重點是有絲分裂、減數(shù)分裂中染色體行為和數(shù)目及DNA數(shù)量的變化，可遺傳變異的重點是基因突變、基因重組和染色體變異中的基因和染色體的變化。所以這兩方面知識的整合，在遺傳學(xué)復(fù)習(xí)中占有很重要的地位。下面結(jié)合教學(xué)案例，就圖形變式復(fù)習(xí)法的運用作初步的探索與實踐。以增強(qiáng)學(xué)生對圖形題的適應(yīng)、理解、辨析和解答能力，現(xiàn)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展和高考成績提高的雙贏。

一、重建概念圖。理清基礎(chǔ)概念

可遺傳變異產(chǎn)生的3個原因是基因突變、基因重組和染色體變異，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂過程中。因此，復(fù)習(xí)時必須先理清細(xì)胞分裂與可遺傳變異這兩個核心概念及其相互間的聯(lián)系。

1.構(gòu)建細(xì)胞分裂與可遺傳變異聯(lián)系的概念圖

細(xì)胞分裂與可遺傳變異兩者間的聯(lián)系可見概念圖1，通過填充與連線練習(xí)，可強(qiáng)化學(xué)生對三種可遺傳變異本質(zhì)及區(qū)別的認(rèn)知。基因突變常發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，有絲分

【鞏固延伸】

老師活動：下面諺語或詩句反映了哪些鋒面系統(tǒng)的天氣特征？一場秋雨一場寒（冷鋒）；一場春雨一場暖（暖鋒）；八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅（冷鋒）；貴陽“天無三日晴”（準(zhǔn)靜止鋒）。

學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)知識回答問題，做到學(xué)以致用。

設(shè)計意圖：反饋學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課通過角色扮演、模擬實驗等方法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)他們探索生活中地理現(xiàn)象的熱情，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。教學(xué)過程中層層深入，由易到難，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。教學(xué)的難點在于利用氣團(tuán)的物理性質(zhì)分析過境前、過境時、過境后的天氣變化，借助生動形象的動畫化難為易。教學(xué)過程中對比分析冷、暖鋒的異同，以學(xué)生說為主，教師適當(dāng)補(bǔ)充引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。時間有限，內(nèi)容較多，沒安排好時間讓學(xué)生畫冷暖鋒面系統(tǒng)，指導(dǎo)學(xué)生充分利用圖形。對于冷暖鋒的俯視圖、側(cè)視圖需要進(jìn)行必要的板書板畫，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。邊畫邊講，培養(yǎng)學(xué)生勤于動手的學(xué)習(xí)習(xí)慣。課上對于生活中的實例沒有詳細(xì)說明，只是點到為止，不夠全面。

（編輯：楊迪）裂和減數(shù)分裂都可能發(fā)生：染色體變異在各分裂期都有可能發(fā)生：只有基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂的交叉互換和自由組合期，即只有在控制不同性狀的非等位基因間才會發(fā)生基因重組。強(qiáng)化這些核心概念，能為辨識圖形變式打下扎實基礎(chǔ)。

2.整合減數(shù)分裂與可遺傳變異知識的概念圖

在細(xì)胞分裂中，減數(shù)分裂是重難點，也是圖形題的重要來源。通過填空與連線練習(xí)，有利于學(xué)生整合減數(shù)分裂分期圖與可遺傳變異類型的知識，強(qiáng)化兩者間的聯(lián)系，意義建構(gòu)典型減數(shù)分裂分期圖解的心理表象，加深理解三種可遺傳變異發(fā)生的不同時期，為辨識圖形變式創(chuàng)造有利條件。

二、構(gòu)建變式圖，突出重點難點

【案例1】基因突變和基因重組

①分析變式圖3：甲圖形成的最可能原因是______；乙圖形成的最可能原因是______。

②分析變式圖4：①和②的變異類型分別是______。

【辨識1】結(jié)合減數(shù)分裂全過程，可從不同視角構(gòu)建不同情境的變式圖，從而引導(dǎo)學(xué)生熟悉理解、全面解析圖形題。例如，變式圖3中，甲乙兩圖都應(yīng)用了四分體時期的情境圖，只是基因不同而已。通過比較，學(xué)生較易判斷出甲圖形成的最可能原因是基因突變，致使姐妹染色單體上本應(yīng)相同的兩個A基因突變?yōu)橐粋€A和一個a基因：乙圖中，只要辨識到非姐妹染色單體上發(fā)生了A和a基因的交換，故可判斷其形成的最可能原因就是基因重組中的交叉互換。又如，變式圖4中，圖①和②看似相同，仔細(xì)辨認(rèn)可發(fā)現(xiàn)圖①是一對同源染色體的非姐妹染色單體之間的片段交換。屬于基因重組，圖②則是非同源染色體之間的片段交換，屬于染色體變異。

【案例2】基因重組（正向推理）

①分析變式圖5：甲圖所代表的生物，產(chǎn)生配子的基因型有______；乙圖代表的生物，產(chǎn)生配子的基因型有______。

②自由組合的實質(zhì)是______。

【辨識2】圖5中的甲和乙都運用了自由組合定律，雖沒呈現(xiàn)減數(shù)第一次分裂后期的細(xì)胞圖像，但這更能考查學(xué)生對該定律實質(zhì)的理解：在減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體而發(fā)生的自由組合。圖甲的兩對基因位于兩對同源染色體上，其代表的生物產(chǎn)生的配子基因型有AB、Ab、aB、ab；圖乙中增加了一對D和d的等位基因，與A（a）基因位于同一對同源染色體上，其代表的生物產(chǎn)生的配子基因型有ABD、AbD、aBd、abd。該類圖形變式要求正向推出變異類型及配子的基因型，難度適中，如對基本圖形能扎實掌握就能順利辨識。但如要求逆向推理，難度就加大不少。

【案例3】基因重組（逆向推理）

蜜蜂蜂王是由受精卵發(fā)育而來的二倍體雌性蜂（2N=32），雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體。變式圖6為蜜蜂體內(nèi)的某一細(xì)胞圖（N=16，只畫出部分染色體）。

①該細(xì)胞若為次級卵母細(xì)胞或極體，可能發(fā)生____；

②該細(xì)胞若為雄蜂的精母細(xì)胞，可能發(fā)生了____。

【辨識3】圖6的細(xì)胞中是兩條非同源染色體，由此判斷可能是雄蜂的體細(xì)胞，或是雌蜂的次級卵母細(xì)胞或第一極體。若是雄蜂，則只考慮有絲分裂中姐妹染色單體上的等位基因是基因突變產(chǎn)生的：若是雌蜂，則可能是基因突變或交叉互換。所以在變式圖中，特別要關(guān)注基因的變化。無論圖形變式如何，只要對最基本圖形進(jìn)行了扎實理解，并由圖形聯(lián)想到文字內(nèi)容，就能迎刃而解。

【案例4】染色體變異

①圖7產(chǎn)生的原因是____；畫出同時產(chǎn)生的其余3個配子圖____。

②D8產(chǎn)生的原因是____；畫出同時產(chǎn)生的其余3個配子圖____。

【辨識4】在此類變式圖中，重點關(guān)注的是染色體數(shù)量的變化。圖7的配子中存在同源染色體1號和2號，而圖8的配子中存在兩條相同的染色體1號。由此可判斷都屬于染色體變異，但變異的時期不同。圖7是因減數(shù)第一次分裂后期，1和2號同源染色體沒有分離導(dǎo)致的，圖8的原因表述要謹(jǐn)慎，認(rèn)為是減數(shù)第二次分裂后期著絲點沒有分裂是錯誤的，應(yīng)表述為減數(shù)第二次分裂后期兩條1號染色體沒有分開，同時進(jìn)入同―個配子中。

【案例5】分析圖9中后代產(chǎn)生的原因（無正常染色體的雄配子不育）

【辨識5】變式圖9中，不能根據(jù)染色體來判斷變異的原因，這時必須回到對基因的判斷上。通過和雙親基因型的比對，可發(fā)現(xiàn)后代產(chǎn)生的原因是父方產(chǎn)生了基因型為Tt的雄配子。那么，是否可能因母方產(chǎn)生了基因型為tt的雌配子呢？顯然是不可能的！因為題意中告知無正常染色體的雄配子不育，即基因型為T的雄配子不育。由此可引導(dǎo)學(xué)生深刻理解染色體變異和減數(shù)分裂的關(guān)系。

三、教學(xué)后反思，積累教學(xué)經(jīng)驗

在高三遺傳學(xué)二輪復(fù)習(xí)中，重點要理清三大核心內(nèi)容：基因在世代之間的傳遞規(guī)律，基因表達(dá)的規(guī)律，遺傳信息與生物學(xué)功能之間的關(guān)系。這些知識抽象而深奧。因此，合理構(gòu)建圖形及變式圖形會起到事半功倍的作用。在復(fù)習(xí)中要注意以下幾個細(xì)節(jié)：

1.構(gòu)建圖形時，要從最基本的概念出發(fā)，由簡入繁，層層推進(jìn)，圖形變式要恰當(dāng)合理，關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生利用基本概念逐一剖析。學(xué)生只有在對基本概念深刻掌握后，才能有效地整合知識點，抓住重難點，更靈活地應(yīng)對圖形辨析題。如易位與交叉互換圖形變式的區(qū)別，是建立在掌握同源染色體概念的基礎(chǔ)上，并結(jié)合等位基因和非等位基因的概念，才能真正理解圖形的含義。

2.教師在平時的教學(xué)中，要多采用自主合作探究性學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在分組討論中自主構(gòu)建圖形，在思維碰撞中理解圖形變式，養(yǎng)成不斷歸納總結(jié)的好習(xí)慣，提高自主學(xué)習(xí)的能力。如在染色體變異中，產(chǎn)生三體的原因是因父方（或母方）在產(chǎn)生配子的過程中出錯而引起的，這時就要引導(dǎo)學(xué)生通過思考與討論來辨析具體情況：是減數(shù)第一次分裂后期還是減數(shù)第二次分裂后期出錯。通過集思廣益，共同提高。

篇5

一、注意生命的物質(zhì)性，掌握規(guī)律

生物有自身的規(guī)律，如結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、生物與環(huán)境相協(xié)調(diào)，以及簡單復(fù)雜、低等高等、水生陸生的進(jìn)化等。掌握這些規(guī)律將有助生物知識的理解與運用，如線粒體學(xué)習(xí)就應(yīng)緊抓結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)：(1)外有雙層膜，將其與周圍細(xì)胞質(zhì)分開，使有氧呼吸集中在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；(2)內(nèi)膜向內(nèi)折迭成嵴，擴(kuò)大了面積，有利于基粒、酶在其上有規(guī)律地排布，使各步反應(yīng)有條不紊地進(jìn)行；(3)內(nèi)膜圍成的腔內(nèi)有基質(zhì)、酶；(4)基粒、基質(zhì)、內(nèi)膜上有有氧呼吸所需的很多酶，因而線粒體是有氧呼吸的主要場所。這樣較易理解并記住其結(jié)構(gòu)與功能。 遵循認(rèn)識規(guī)律、掌握規(guī)律，如人的認(rèn)識都是由淺入深，由少到多，逐步積累、逐步深入。學(xué)習(xí)不能急于求成、一步到位，要腳踏實地，由點到面的學(xué)習(xí)。如減數(shù)分裂過程的學(xué)習(xí)，開始只要弄清兩次分裂起止、染色體行為、數(shù)目的主要變化，而不能在上新課時對于染色體行為、染色體、染色單體、DNA數(shù)目與遺傳三定律關(guān)系，與有絲分裂各期圖相區(qū)別等一并弄清。后者只能在練習(xí)與復(fù)習(xí)中慢慢把握。

二、用比較的觀點學(xué)習(xí)，善于思考

觀察是一種有目的有計劃的感知，不僅可以獲得新知，也能驗證已知。生物學(xué)是實驗科學(xué)，觀察是獲得生物知識的重要環(huán)節(jié)。如觀察生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性、生長發(fā)育等等，有效地發(fā)揮觀察在生物學(xué)學(xué)習(xí)中的作用。如觀察生物群落，目的是了解群落的成員、數(shù)量及其關(guān)系，順序從植物到動物再到微生物。

比較是認(rèn)識事物的重要方法，有比較才有鑒別，生物中能比較的東西很多，如動物細(xì)胞與植物細(xì)胞、光合作用與呼吸作用、有絲分裂與減數(shù)分裂。比較時應(yīng)注意對比較對象全面了解，然后確定比較項目，并做到簡明扼要，如光合作用與呼吸作用這類生理過程，可從場所、條件、過程、結(jié)果、意義等進(jìn)行全面了解。確定比較項目時過程不能太具體，而是物質(zhì)變化、能量變化的反應(yīng)前后變化，抓住此重點，有利于理解光合作用，呼吸作用的實質(zhì)。中學(xué)生物概念多，易混難記，比較是有效的方法之一。

三、突破重難點，抓住關(guān)鍵

復(fù)雜問題簡單化。生物知識中，有許多難點存在于生命運動的復(fù)雜過程中，難以全面準(zhǔn)確地掌握，而抓主要矛盾、抓矛盾的主要方面，能使知識一目了然。例如細(xì)胞有絲分裂，各時期染色體、紡錘體、核仁、核膜的變化，我們?nèi)魧⑵淇偨Y(jié)為“前期兩現(xiàn)兩消，后期兩消兩現(xiàn)”，則其他過程就容易記住了。動物體內(nèi)三大物質(zhì)代謝過程復(fù)雜，可總結(jié)為“ 一分（分解）二合（合成）三轉(zhuǎn)化”。對一些復(fù)雜的問題，如遺傳學(xué)解題，可將其化解為幾個較簡單的小題，依次解決。 抽象問題形象化。思維越離開具體事物，就越抽象。有些知識與現(xiàn)實聯(lián)系少，理解起來困難。這時，要盡量借助某種方式，使之與實際聯(lián)系起來，以便于理解，如DNA的空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，老師很難講清楚，但出示一個DNA模型，幾分鐘即可解決問題。因此，學(xué)習(xí)生物常常需借助圖形、表格、模型、標(biāo)本、錄像等形象化的手段來幫助理解一些抽象的知識。要聽老師分析本節(jié)課的重點、難點、考點和疑點；聽自己在預(yù)習(xí)過程中所未能理解的內(nèi)容；聽老師對一類問題（或習(xí)題）是如何分析的；不僅要認(rèn)真聽，還要做好必要的筆記。筆記如何做也有一定的講究，有些同學(xué)喜歡將老師的板書一字不漏地記下來，其實大可不必。我們只要將老師補(bǔ)充的一些重要的知識點、結(jié)論或習(xí)題做一些筆記，對于習(xí)題也只需記一些主要的分析過程，課后再進(jìn)行必要的完善即可；萬萬不可顧此失彼，因為忙著做筆記而忽略了聽課。

四、積極參與，勇敢表達(dá)

在新的教學(xué)理念下我們要突出學(xué)生的主體作用，要鼓勵同學(xué)們積極地參與到教學(xué)過程中來，課堂上對一些問題的分析和解決，不要總是依靠于老師的講，每一位同學(xué)都應(yīng)該積極思考，我怎么解決這個問題？這種思維方法好嗎？哪種表達(dá)更為準(zhǔn)確？不妨將自己的思維在課堂上向老師和同學(xué)們展示出來，聽聽大家的意見。也可以對老師和其他同學(xué)的解法提出自己不同的看法，不要害怕會出錯，即使出錯了或出現(xiàn)問題，老師和同學(xué)們也一定會幫你把問題糾正過來，還會幫你找到出錯的原因。要以積極的心態(tài)投入到思考和學(xué)習(xí)中，只有這樣才能有利于成績的提高，思維的拓展，以輕松的狀態(tài)投入學(xué)習(xí)。在今年的高考說明中明確提出了對學(xué)生的分析綜合能力和表達(dá)能力的要求，學(xué)會敢想敢說才有助于提高自己這方面的能力，體現(xiàn)自己優(yōu)勢，在高考中取得滿意的成績，來驗證自己的做法。

五、做到思考和訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合

我們都熟悉“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”的道理，這里提醒我們在學(xué)習(xí)的過程中要經(jīng)常進(jìn)行反思。其實，學(xué)習(xí)生物知識最關(guān)鍵的是學(xué)會其中的學(xué)科思想和答題方法，學(xué)會思維。因而，同學(xué)們在看書或做題時，要多想想為什么這樣做，此類習(xí)題有何規(guī)律，這種方法或表述好嗎。在反思中提高自己的生物思維模式和答題能力。在訓(xùn)練中加強(qiáng)對于知識的掌握，從而在以后的學(xué)習(xí)中更好思考。高中生物的基礎(chǔ)知識和答題技能相對不多，要想熟練地掌握它，就得進(jìn)行一定的訓(xùn)練。同學(xué)們要在練習(xí)中加深對知識的理解和答題技能的掌握，同時這也是提高同學(xué)們解答生物試題能力的一種有效手段。

篇6

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；遺傳學(xué)；教學(xué)法

遺傳學(xué)是一門探究生物遺傳和變異規(guī)律的學(xué)科，是高等師范院校生命科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科之一[1]。隨著生命科學(xué)研究領(lǐng)域不斷深入，遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也在不斷更新，知識點難度加大，信息量顯著增加，這些使得學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時，困難也成倍增加[2-4]，如何解決這一問題是遺傳學(xué)教學(xué)工作者當(dāng)前研究的重要課題[5-8]。

1閱讀專業(yè)論文，鞏固課本知識

隨著遺傳學(xué)學(xué)科迅猛發(fā)展，遺傳學(xué)領(lǐng)域的新研究、新技術(shù)和新成果層出不窮。為了更好地了解本學(xué)科最前沿的研究方法、操作技術(shù)和試驗成果，這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)課本知識之余，廣泛查閱本學(xué)科最新研究報告和學(xué)術(shù)論文。論文的形式可以多種多樣，或是較長篇幅的學(xué)術(shù)論文，或是短小精悍的科學(xué)簡報。可以選擇本學(xué)科相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有影響力的學(xué)術(shù)期刊論文。學(xué)生文獻(xiàn)閱讀環(huán)節(jié)可以與理論課堂教學(xué)過程穿行，即每講完一個完整的專題之后開展相關(guān)文獻(xiàn)閱讀課。如在講授完“基因工程和基因組學(xué)”這一章時，可以開展一系列關(guān)于重組DNA分子的構(gòu)建、功能基因的定位與克隆、基因組測序等文獻(xiàn)的閱讀。通過閱讀學(xué)術(shù)論文，學(xué)生不但能夠更加深刻地理解書本上的理論知識、專業(yè)術(shù)語和最新研究成果，而且對雙語的訓(xùn)練也有很好的作用。還可以幫助學(xué)生了解課題的開展流程和模式，以便后期更好地完成畢業(yè)設(shè)計。在文獻(xiàn)閱讀所有課程結(jié)束后，教師必須開展調(diào)查問卷，其主要目的是掌握學(xué)生在文獻(xiàn)閱讀環(huán)節(jié)中遇到的困難是什么、怎么解決的、有何收獲等，以及對文獻(xiàn)閱讀環(huán)節(jié)的意見和建議，以便教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，達(dá)到教學(xué)相長的最終目標(biāo)。

2借助科教視頻，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

多媒體教學(xué)一般主要以PPT形式授課，其最大的優(yōu)點是信息量大，枯燥的知識點可以以各種生動形象的圖片形式呈現(xiàn)出來，便于教師講解和學(xué)生理解，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，受到高校教師和大學(xué)生的普遍認(rèn)可。然而，這僅僅是多媒體教學(xué)的一種形式。另外還有一種更為生動的教學(xué)方式——視頻教學(xué)，這是一種更為靈活的授課方式。視頻教學(xué)具有趣味性、藝術(shù)性和知識性，能夠較為生動地向?qū)W生傳遞知識信息和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。科教視頻不但能夠?qū)⑸驳臅局R變得有趣、活潑，而且可以將語言文字無法表達(dá)的原理、規(guī)律和微觀抽象的知識等非常形象地展示在學(xué)生面前。如“細(xì)胞減數(shù)分裂”、“蛋白質(zhì)翻譯”、“人類基因組計劃”等章節(jié)，利用視頻資料，可以將該過程非常生動、有趣地展示出來。短短的幾分鐘視頻能夠超過教師的千言萬語。相比于豐富的科教視頻資料的理工科類課程教學(xué)中由于視頻素材匱乏，且單一，利用科教片輔助教學(xué)的研究也比較少。目前，科普視頻主要有英國廣播公司和美國探索頻道拍攝的大量生物領(lǐng)域紀(jì)錄片，還有一些網(wǎng)絡(luò)上簡短的視頻資料。這一課題還需進(jìn)一步挖掘。

3鼓勵學(xué)生備課，鍛煉綜合能力

遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容豐富，知識點有難有易，如“染色體變異”、“基因表達(dá)與調(diào)控”、“數(shù)量性狀遺傳”等章節(jié)是教學(xué)難點，需要教師精講。也有部分章節(jié)教學(xué)內(nèi)容較簡單，容易掌握，如“孟德爾豌豆雜交試驗”，即“分離規(guī)律”和“獨立分配規(guī)律”，該章節(jié)為經(jīng)典遺傳學(xué)內(nèi)容，也是遺傳學(xué)課程的教學(xué)重點，但并不是教學(xué)難點，可以嘗試讓學(xué)生來備課并講解這部分內(nèi)容。教師可以先給同學(xué)列好提綱，布置學(xué)生按照提綱準(zhǔn)備課件內(nèi)容。學(xué)生上完課后，老師再進(jìn)行講解和點評，包括對學(xué)生課件的連貫性、外延知識的拓展，甚至是教態(tài)（師范生課堂教學(xué)是培養(yǎng)方案中重要環(huán)節(jié)）等方面進(jìn)行評價。教師點評時，要注意保護(hù)學(xué)生的積極性，以表揚(yáng)為主。若有些知識點學(xué)生沒有講解清楚，教師可以補(bǔ)充講解。這種教學(xué)模式不但可以讓學(xué)生吃透課本，掌握學(xué)習(xí)重點，還能充分鍛煉學(xué)生總結(jié)歸納、語言表達(dá)及臨場發(fā)揮和應(yīng)變能力。

4自主選擇實驗，注重學(xué)生實踐

遺傳學(xué)不但是一門理論邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，還是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。新的高等教育發(fā)展規(guī)劃綱要指出，高校不但要培養(yǎng)出具有知識性、學(xué)歷型這種單一人才，還要培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性和應(yīng)用型的綜合素質(zhì)人才。而理科實踐課程動手能力的培養(yǎng)是綜合型人才不可或缺的環(huán)節(jié)。如何讓學(xué)生在掌握理論知識的同時，又培養(yǎng)其實際操作和動手能力，是擺在遺傳學(xué)實驗教學(xué)工作者面前的重要課題。目前，大部分高校已經(jīng)完成對實驗課程進(jìn)行的模塊型改革，即實驗教學(xué)內(nèi)容包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗3個模塊。實驗項目往往是老師限定的，不論學(xué)生是否感興趣。有的教師甚至把實驗材料都準(zhǔn)備齊全，學(xué)生只要進(jìn)行簡單的觀察和記錄數(shù)據(jù)即可。這種實驗教學(xué)模式，沒有挑戰(zhàn)性，全班只設(shè)定一個實驗課題，往往造成學(xué)生的實驗報告都是抄襲的，達(dá)不到既定的教學(xué)目標(biāo)。自主選擇，就是讓學(xué)生在大綱范圍內(nèi)，自行分組，自選課題，如基礎(chǔ)性實驗中，學(xué)生可以選擇自己感興趣的課題，“植物有絲分裂觀察”或“減數(shù)分裂”或植物花粉母細(xì)胞染色體制片技術(shù)或果蠅的觀察、性別鑒定與培養(yǎng)方法等多項課題，不同的實驗項目可以根據(jù)完成的難易程度設(shè)置不同的學(xué)分，學(xué)生只需完成教師規(guī)定的實驗學(xué)分即可。學(xué)生或選擇一項或選擇兩項實驗課題進(jìn)行，教師不必幫助學(xué)生設(shè)計實驗過程，但要輔助學(xué)生完成實驗材料和藥品的收集。整個實驗過程只有學(xué)生參與，教師只從旁協(xié)助。綜合性實驗和設(shè)計性實驗也同樣設(shè)計。這種創(chuàng)新的實驗教學(xué)模式，遵從以人為本、以生為本，不但可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，還能讓學(xué)習(xí)變被動為主動，將課本知識直觀地應(yīng)用于實踐，提高創(chuàng)新能力。

5結(jié)束語

遺傳學(xué)是生命科學(xué)本科專業(yè)必修課程，因教學(xué)內(nèi)容冗繁，教學(xué)課時有限，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過程中困難重重。我們在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段和教學(xué)方法，借助閱讀文獻(xiàn)、多媒體教學(xué)、科教片、視頻資料、自主選題等形式，形成了一套較為完善的遺傳學(xué)課程教學(xué)模式，效果顯著，亦可應(yīng)用于生命科學(xué)其他課程的教學(xué)。該方法對于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效果、鍛煉綜合能力具有重要意義。

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篇7

1　明確目標(biāo)的決定意識

教學(xué)目標(biāo)決定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)過程、教學(xué)模式、教學(xué)評價等教學(xué)的各個方面。它既是教學(xué)的出發(fā)點，也是歸宿，或者說，它是教學(xué)的靈魂，支配著教學(xué)的全過程，并規(guī)定教與學(xué)的方向；同時，教學(xué)目標(biāo)也是最終檢驗課堂教學(xué)效度的標(biāo)準(zhǔn)。顧泠沅教授指出：“現(xiàn)代教學(xué)研究中，教學(xué)目標(biāo)占據(jù)的地位日益重要，幾乎成了全部教學(xué)活動的依據(jù)。”錢夢龍也指出：“目標(biāo)的提出，是教學(xué)活動的起點。目標(biāo)明確集中，學(xué)生達(dá)成度高，是有效教學(xué)的最重要的標(biāo)志。”教師只有明確目標(biāo)在課堂教學(xué)中的決定作用，才能真正做到心中有目標(biāo)，過程實施目標(biāo)，使課堂教學(xué)有效展開。

2　提升目標(biāo)的整體意識

2.1　目標(biāo)研究的層次意識

教師首先要研究課程。按照“課程總目標(biāo)(即課標(biāo))模塊目標(biāo)單元目標(biāo)(包括省教學(xué)要求)課時目標(biāo)”的線路展開確定教學(xué)目標(biāo)，使每課時目標(biāo)為課程總目標(biāo)服務(wù)，成為其最小的分支和依托。

其次要研究學(xué)生。一是關(guān)注學(xué)生的即時目標(biāo)與終極目標(biāo)的關(guān)系，體現(xiàn)認(rèn)知的螺旋式上升的過程；二是確立學(xué)生的基礎(chǔ)性目標(biāo)與發(fā)展性目標(biāo)的關(guān)系，依據(jù)學(xué)生性質(zhì)(必修與選修)確定不同程度的目標(biāo)要求；三是確定學(xué)生的身心狀況、知識背景(包括生活地、見聞等)、知識水平、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法以及興趣愛好。

再次要認(rèn)真研究教材。教材是課程專家對課程標(biāo)準(zhǔn)解讀的智慧結(jié)晶，是為實現(xiàn)目標(biāo)提供的有效資源之一，是教師可利用的主要素材。教師在上新課前，弄清本課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)用書上提示的教學(xué)步驟，反復(fù)鉆研教材，明確教學(xué)目標(biāo)，確定每課的重點和難點。

2.2　目標(biāo)確定的整體意識

美國著名心理學(xué)家布魯姆把人類學(xué)習(xí)分為三個主要的領(lǐng)域，即認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動作技能領(lǐng)域。我國中小學(xué)生新課標(biāo)的教學(xué)目標(biāo)分類，也主要是據(jù)此來分類的。在目標(biāo)的表述上，都包括知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個領(lǐng)域，也稱“三維目標(biāo)”。三維目標(biāo)作為一個整體，不可分割，這是由教學(xué)活動本身決定的。每一個活動都有其過程與特定的方法，在活動過程中掌握知識，提升能力，形成一定的情感體驗，所以過程與方法應(yīng)該是三維目標(biāo)的邏輯主線。

2.3　目標(biāo)表述的精準(zhǔn)意識

進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計時，教師必須對學(xué)生通過每一項知識和技能的學(xué)習(xí)以后應(yīng)達(dá)到的行為要求作出具體、明確的表述，再將這些表述進(jìn)行層次化處理。如知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)等。規(guī)范的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該包含4個要素：

行為主體―一必須是學(xué)生而不是教師，因為判斷教學(xué)有沒有效益的直接依據(jù)是學(xué)生有沒有獲得具體的進(jìn)步，而不是教師有沒有完成任務(wù)。如“舉例說出生物多樣性的意義”、“描述生態(tài)系統(tǒng)的平衡”，這樣寫法的行為主體是學(xué)生，“拓寬學(xué)生的知識面”、“培養(yǎng)學(xué)生的概括能力”等，這些寫法都將教師作為目標(biāo)行為的主體，而不是學(xué)生。

行為動詞――必須是可測量、可評價、具體而明確的，否則就無法操作和評價。目前教學(xué)中不少教學(xué)目標(biāo)的編寫不夠合理，如使用“了解”、“認(rèn)識”、“學(xué)習(xí)”、“欣賞”等。這些動詞都是比較籠統(tǒng)和含糊的，是抽象的內(nèi)在感覺，不具備可觀察、可測量的特性，故不宜用來表述具體的行為，應(yīng)避免使用。而“說出、提出、寫出、找出、解釋、復(fù)述、讀準(zhǔn)、默寫、背誦、劃分、使用”等行為動詞，對學(xué)習(xí)結(jié)果能做出明確具體的規(guī)定，可操作性強(qiáng)，便于觀察和測量。可見，行為動詞的準(zhǔn)確性是課堂教學(xué)有效性的測量標(biāo)準(zhǔn)。

行為條件――是指影響學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)結(jié)果的特定的限制或范圍，為評價提供參照的依據(jù)。陳述教學(xué)目標(biāo)的語句當(dāng)然要盡可能簡潔精練，但是必要的影響學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)結(jié)果的特定的范圍限制性詞語是不可少的，它們?yōu)樵u價提供參照的依據(jù)。如“能用曲線描繪細(xì)胞有絲分裂中染色體、DNA的數(shù)量變化”，“利用能量傳遞效率計算自然生態(tài)系統(tǒng)中生物量的變化”等，其中的“用曲線”、“利用能量傳遞效率”、“自然生態(tài)系統(tǒng)中”即為行為條件。行為條件的確定使課堂教學(xué)更具針對性。

表現(xiàn)程度――指學(xué)生學(xué)習(xí)后預(yù)期達(dá)到的最低表現(xiàn)水準(zhǔn)，用以評量學(xué)習(xí)表現(xiàn)或?qū)W習(xí)結(jié)果所達(dá)到的程度。如“說出實驗的各種變量，能設(shè)計簡單的對照實驗”。目標(biāo)表述的是基本的、共同的、可達(dá)到的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，而不是無法實現(xiàn)的最高要求。表現(xiàn)程度的要求不能太高，應(yīng)在學(xué)生原有水平上提升，否則會使課堂教學(xué)失效。

3　堅持目標(biāo)的導(dǎo)向功能

在教學(xué)調(diào)研中，筆者發(fā)現(xiàn)，許多教師的教學(xué)目標(biāo)意識淡薄，存在著實際教學(xué)活動游離教學(xué)目標(biāo)的現(xiàn)象。提高課堂教學(xué)的有效性，必須堅持以教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)學(xué)，充分發(fā)揮教學(xué)目標(biāo)的導(dǎo)向作用。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)貫穿課堂活動的始終，其導(dǎo)向功能可從以下幾個方面實施。

3.1　目標(biāo)導(dǎo)趣

皮亞杰指出：“兒童是個有主動性的人，他的活動受興趣和需要的支配。”根據(jù)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)新穎別致的情境，化抽象為形象，化深奧為淺顯，啟發(fā)學(xué)生思維和想象，使課堂教學(xué)豐富、新穎、多面、立體，讓學(xué)生在課堂中仿佛徜徉于知識信息園林之中，盡得愉悅之趣。如為了達(dá)成“闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這一目標(biāo)，特級教師蔣超英老師創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：向蒸餾水中不斷加人食鹽。學(xué)生對生物課堂做化學(xué)實驗感到新奇，關(guān)注度較高，通過觀察和分析現(xiàn)象，明確了出現(xiàn)晶體時，其溶解與析出也是同步的。由此引出溶解度的穩(wěn)態(tài)，再遷移到生態(tài)系統(tǒng)中，使學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有了初步的認(rèn)同。

3.2　目標(biāo)導(dǎo)思

趙占良老師說：“聚焦課堂關(guān)鍵是聚焦思維。”而學(xué)生的思維過程往往是從問題開始的。因此教學(xué)中，教師要精心設(shè)計課堂提問，創(chuàng)設(shè)問題情景，引發(fā)思維沖突，點燃學(xué)生思維的火花，使提問成為聯(lián)系師生思維活動的紐帶、開啟學(xué)生智慧大門的鑰匙。

如在“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)教學(xué)中，根據(jù)目標(biāo)――認(rèn)同孟德爾遺傳實驗的科學(xué)性及其在近代遺傳學(xué)上的地位――設(shè)置了如下問題：

①F1沒有出現(xiàn)當(dāng)時流行的融合遺傳的現(xiàn)象，你覺得可能的原因是什么?

②該怎樣去探究矮莖性狀的去向?

③F2中表現(xiàn)型出現(xiàn)3：1是偶然的嗎?是普遍的嗎?

④當(dāng)實驗現(xiàn)象與主流觀點不符合時，你如何突破?通過一連串的問題層層深入，在學(xué)生思維沖突處設(shè)疑，這樣使學(xué)生真正認(rèn)同孟德爾提出四點假說的偉大。

3.3　目標(biāo)導(dǎo)活

學(xué)生活動是達(dá)成目標(biāo)的有效途徑之一，也正因為此，活動的展開必須以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為前提，不能游離于教學(xué)目標(biāo)之外，如果將活動當(dāng)成了游戲，而又不從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，不為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，那么這樣的活動就變成了“游戲?qū)W生”了，整個教學(xué)活動也因此變得空洞無效。在“細(xì)胞的有絲分裂”一節(jié)中，為突破難點――有絲分裂過程中染色體行為和數(shù)目的變化，實現(xiàn)目標(biāo)――準(zhǔn)確描述細(xì)胞有絲分裂各時期的重要特征，筆者設(shè)計了以下活動：在白紙上畫出植物細(xì)胞壁，以剪好的紙帶作為染色體或染色單體，以橡皮泥為著絲點，分組模擬出細(xì)胞有絲分裂各時期的圖像。

3.4　目標(biāo)導(dǎo)練

訓(xùn)練是課堂教學(xué)的重要內(nèi)容，也是課堂教學(xué)有效性的檢測手段。教師要切實根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，科學(xué)地配置訓(xùn)練內(nèi)容，切忌不管三七二十一，什么題目都拿出來讓學(xué)生分析解答；同時要遵循因材施教的原則，對不同學(xué)力的學(xué)生要有不同的訓(xùn)練要求，體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的層次性，使學(xué)生在訓(xùn)練中都有收獲，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，提高課堂教學(xué)效度。

4　關(guān)注目標(biāo)的生成意識

篇8

關(guān)鍵詞： 新課改 高中生物教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣 生活情境 教學(xué)方式

提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系等是高中生物課程的基本理念。下面我就新課改下如何實施高中生物課堂教學(xué)談?wù)勑牡皿w會。

一、巧設(shè)導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)懸念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

當(dāng)代著名的教育家葉圣陶先生說：“教師不僅要教，而且要導(dǎo)。”一段好的引言能使學(xué)生很快進(jìn)入最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲，使之全神貫注于本節(jié)課的教學(xué)活動中[1]。如在學(xué)習(xí)《伴性遺傳》時，老師可結(jié)合農(nóng)村重男輕女的現(xiàn)象，給學(xué)生講述這樣的故事：在某山區(qū)，一個婦女連續(xù)生了四個女孩，鄰居、婆家人都瞧不起她，她自己也看不起自己，以為自己沒本事，生不了兒子，無奈之下，她便自殺了。故事講完后老師可提問：她為何要自殺，生女孩是女人的錯嗎？人的性別是如何決定的？用這樣一個實例引入新課，抓住了學(xué)生的好奇心，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)了學(xué)生對學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識的渴望。

二、創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生提問

現(xiàn)在的高中學(xué)生大都習(xí)慣于接受式學(xué)習(xí)，而老師則習(xí)慣于“照本宣科”，部分學(xué)生對學(xué)習(xí)生物提不起興趣。如何使學(xué)生“有興致，多關(guān)注，樂意學(xué)”，是生物教師必須探究的課題。事實上，生物學(xué)知識與日常生活聯(lián)系密切，選擇與實際相聯(lián)系的話題，創(chuàng)設(shè)與生活相關(guān)的情境讓學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會提問，師生互動是一種可行的方法。因為有實際生活的體驗，學(xué)生參與的積極性都很高。例如在講授“細(xì)胞的癌變”這一內(nèi)容時，可不急于介紹課本書面知識，而是創(chuàng)設(shè)這樣的情境：在你的周圍，在你認(rèn)識的人當(dāng)中有癌癥患者嗎？你和癌癥患者接觸過嗎？覺得癌癥可怕嗎？你知道多少有關(guān)癌癥的知識？學(xué)生的情緒一下子被調(diào)動起來，各抒己見，暢所欲言。然后引導(dǎo)學(xué)生提出自己最感興趣的癌癥相關(guān)問題。學(xué)生的問題五花八門，有問“怎么樣會患癌癥”、“如何預(yù)防癌癥”的，也有問“為何白血病的患病率會呈上升趨勢”，等等。這樣，一方面可使學(xué)生感受生物科學(xué)對人類生活的作用和意義，另一方面可幫助學(xué)生養(yǎng)成關(guān)心生活、關(guān)心實際問題的習(xí)慣，善于在實際生活中發(fā)現(xiàn)問題。同時教師不斷創(chuàng)設(shè)“因疑而學(xué)，因?qū)W而疑”的問題情境，促使學(xué)生積極思維、探索，讓學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)情境中獲取知識，發(fā)展能力，培養(yǎng)情操。

三、改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，創(chuàng)設(shè)實例式教學(xué)情景

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，老師教給學(xué)生多少知識，幾乎就要求學(xué)生掌握多少知識。學(xué)生所學(xué)的知識是死的知識，學(xué)生掌握的技能是沒有創(chuàng)新的技能。教師在授課過程中，要改變“滿堂灌”的授課方式，不再做教學(xué)的主角，學(xué)生才是教學(xué)主體。傳統(tǒng)教學(xué)方式把教師作為教學(xué)過程中的主角，忽視學(xué)生的地位。生物學(xué)科是一個實驗科學(xué)，這就要求在學(xué)科教學(xué)中，教師要創(chuàng)設(shè)各種問題情境，引導(dǎo)學(xué)生探究、合作式學(xué)習(xí)。不能忽視學(xué)生創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，不要限制學(xué)生思維的發(fā)展，不要忽視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的閃光之處[2]。高中生物教學(xué)中有很多設(shè)計實驗的題目，教師要讓學(xué)生大膽去設(shè)計，發(fā)散自己的思維。教師可以組織學(xué)生對每位學(xué)生的設(shè)計思路進(jìn)行分析比較，找出不足之處，進(jìn)行改正，教師在整個學(xué)習(xí)過程中是指導(dǎo)者和輔導(dǎo)者。實驗、觀察、參觀和實習(xí)都是很好的實例式教學(xué)情景方法。在做好教材要求的實驗的同時，有計劃、有組織地讓學(xué)生多觀察，用自己所學(xué)的知識解釋生活的生命現(xiàn)象，把觀察到的生命現(xiàn)象用所學(xué)的知識進(jìn)行解釋，這樣更能激發(fā)學(xué)生研究生命科學(xué)的熱情。

四、應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)完善教學(xué)方式

生物學(xué)是一門實際性、實踐性、社會性很強(qiáng)的自然學(xué)科，所包括的內(nèi)容十分廣泛，采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段不能滿足學(xué)生對知識的需求。多媒體技術(shù)擁有多樣信息，它所展現(xiàn)的圖、文、聲、像并茂，生動形象，具有很強(qiáng)的感染力和吸引力，能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。運用多媒體技術(shù)，能變籠統(tǒng)為形象、變微觀為宏觀、變靜態(tài)為動態(tài)[3]。例如，在講述“減數(shù)分裂”時，運用課件，把細(xì)胞減數(shù)分裂的全進(jìn)程動態(tài)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生把握每個時期染色體和DNA的變化特點這一重點內(nèi)容。如何打破有絲分裂和減數(shù)分裂不同這一難點？教師可以播放有絲分裂的動畫，將其栩栩如生地表現(xiàn)出來。再加以說明，歸納總結(jié)，這樣學(xué)生很容易把握重點內(nèi)容。因此生物教師要努力創(chuàng)造條件，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，依據(jù)本學(xué)科的特點拓寬教學(xué)思路，完善教學(xué)方式，從而使生物課堂生動有趣。

總之，高中生物教師應(yīng)注重學(xué)生多方面綜合能力的提高，注重提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)生物知識的能力。還應(yīng)加強(qiáng)對新教材教學(xué)方法的探索和嘗試，不斷總結(jié)經(jīng)驗，積極引導(dǎo)學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而全面落實新課改，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，更好地完成教育教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

【關(guān)鍵詞】 端粒；端粒酶；癌癥

端粒(telomere) 和端粒酶(telom erase) 是近年來生命科學(xué)研究的熱點之一，正常細(xì)胞在分裂過程中，因其染色體末端(端粒)DNA 不能完全復(fù)制而縮短，細(xì)胞經(jīng)多次分裂后，端粒縮短達(dá)到危機(jī)點(crisis)，促發(fā)某一信號，使細(xì)胞逐漸失去增殖能力而衰老死亡。端粒酶可延長染色體末端DNA，端粒酶的活化使細(xì)胞獲得無限增殖能力。基于此，有少數(shù)細(xì)胞(如永生細(xì)胞系) 及絕大多數(shù)惡性腫瘤細(xì)胞(85%) 可逃逸這一危機(jī)點。因為在這些細(xì)胞中含有活化的端粒酶系統(tǒng)，從而使細(xì)胞獲得無限增殖能力，使之永生化和惡變，因此，對端粒和端粒酶系統(tǒng)的研究，有助于闡明細(xì)胞衰老和惡變機(jī)制，對腫瘤的診斷、治療以及抗衰老都具有重要的理論和實際意義。一般認(rèn)為，癌癥是由多種突變的積累，破壞了細(xì)胞正常的生長調(diào)控而引起的，除了一些明確的病因外，有許多實驗結(jié)果支持這樣一種假說，即端粒酶的激活對許多惡性腫瘤細(xì)胞的形成是必需的，且腫瘤細(xì)胞與端粒酶活動增加之間存在相互激發(fā)的關(guān)系［1］。這種顯著的相關(guān)性提示: 在腫瘤細(xì)胞惡性狀態(tài)的進(jìn)展和維持中，端粒酶可能起到關(guān)鍵性的作用。本文就端粒與端粒酶研究的最新進(jìn)展作一綜述，具體討論了端粒的結(jié)構(gòu)與功能，端粒酶在端粒合成與穩(wěn)定中的作用，介紹了端粒酶活性的測定方法，細(xì)胞永生與端粒酶激活的關(guān)系，提出了通過抑制端粒酶活性來治療癌癥的可能性。 　　1 端粒(telomere)

1.1 端粒(telomere) 的概念

端粒是指真核細(xì)胞線性染色體末端的蛋白質(zhì)-DNA特殊結(jié)構(gòu)，即染色體末端DNA 序列的多個重復(fù)，其作用是保護(hù)和穩(wěn)定染色體的末端，它由2～20kb 串聯(lián)的短片段重復(fù)序列(TTAGGG) n 及一些結(jié)合蛋白組成。四膜蟲(單細(xì)胞生物) 端粒的結(jié)構(gòu)是6 個核苷酸5′- TTGGGG - 3′序列的多次重復(fù)。人類為5′-TTAGGG- 3′序列的多次重復(fù)。隨著細(xì)胞不斷分裂，染色體復(fù)制次數(shù)增加，端粒DNA 序列進(jìn)行性縮短。故粒端長度決定了細(xì)胞壽命，至一定長度時，細(xì)胞停止分化，并出現(xiàn)程序性死亡(細(xì)胞凋亡，Apoptosis) 。端粒作為細(xì)胞的“有絲分裂鐘”(mitosis clock) 調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂。早衰的端粒長度明顯低于正常人，而人精原細(xì)胞的端粒長度比體細(xì)胞長數(shù)千kb，并不隨年齡增長而遞減［2］。

1.2 端粒的結(jié)構(gòu)、功能

1978年，Blackbum發(fā)現(xiàn)一種單細(xì)胞池塘生物四膜蟲的染色體端粒DNA 為一種簡單核苷酸序列的大量重復(fù)，即(TTGGGG)n，后來證明人和脊椎動物的端粒均為含有豐富鳥嘌呤(G) 的重復(fù)DNA 序列，人類端粒DNA 由5′TTAGGG3′的重復(fù)單位構(gòu)成，細(xì)胞中端粒DNA 總是和非組蛋白成分的蛋白質(zhì)結(jié)合成一個復(fù)合體，其結(jié)構(gòu)雖不清楚，但它有重要的作用，可以保護(hù)染色體末端不被核酸酶降解，防止染色體末端丟失、融合，并參與染色體在核內(nèi)定位及基因表達(dá)調(diào)控的作用，從而保持遺傳系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 端粒酶

2.1 端粒酶的概念

端粒酶為一種RNA 依賴性DNA 聚合酶，為一種核糖核蛋白酶，是合成端粒必需的酶。端粒的合成是以一段RNA為模板，端粒酶通過反轉(zhuǎn)錄過程合成端粒片段，并使其連接于染色體的端粒末端。端粒酶的發(fā)現(xiàn)，解釋了生物細(xì)胞“末端復(fù)制問題”，并將兩個看似不相關(guān)的研究領(lǐng)域—衰老和癌癥緊密地聯(lián)系在一起。Kim等(1994) 建立了能穩(wěn)定、成批、快速分析各組織端粒酶活性的Trap 法，這是Kim 等巧妙引用了PCR 技術(shù)形成的粒端重復(fù)擴(kuò)增分析法。端粒酶活性的調(diào)節(jié)所知甚少，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的存活因子Bcl-2可能對端粒酶的激活有正相調(diào)節(jié)功能。

2.2 端粒酶結(jié)構(gòu)、功能

端粒酶是一種依賴于RNA的DNA聚合酶，目前認(rèn)為它由三部分組成：端粒酶RNA組分、端粒酶相關(guān)蛋白、端粒酶催化亞基。人類端粒酶基因定位在5P15·33，其編碼了1132 個氨基酸的多肽，它是以RNA 為模板的逆轉(zhuǎn)錄酶，通過識別端粒單鏈的富G區(qū)引物，合成多個端粒重復(fù)序列到3′端，所以端粒酶有端粒再生的作用。人類胚胎發(fā)育的早期，很多組織可檢測到端粒酶活性，但隨著人類組織和細(xì)胞的分化，端粒酶活性迅速降低，到成人，僅有包括生殖細(xì)胞在內(nèi)的少數(shù)細(xì)胞或細(xì)胞系仍具端粒酶活性，大多體細(xì)胞已檢測不到。

3 端粒酶活性的測定方法

最初采用的標(biāo)準(zhǔn)檢測端粒酶的方法是：分析細(xì)胞提取液在引物3′ 2末端上合成重復(fù)序列的能力，通過放射性核苷酸標(biāo)記、聚丙烯酰胺凝膠電泳和放射自顯影的觀察，結(jié)果端粒酶酶促反應(yīng)呈現(xiàn)出6 個核苷酸合成的脈沖性，因而形成典型的間隔6 個核苷酸的端粒酶條帶模式圖譜。盡管用這種方法檢測原代腫瘤樣本中的端粒酶較為困難，但還是有兩個研究小組設(shè)法用該項技術(shù)證實了卵巢上皮癌與惡性造血細(xì)胞癌的提取物中有活化的端粒酶［3］。此外，亦有人用放射性標(biāo)記的特異性探針進(jìn)行原位雜交，通過檢測組織細(xì)胞中RNA 表達(dá)水平來反映端粒酶的有無［4］。人類細(xì)胞中正常的46 條染色體，即有92個端粒。通過檢測不同組織類型細(xì)胞中染色體端粒的平均長度，可以間接地檢測端粒酶。端粒DNA 長度的測定，一般采用染色體末端限制片段分析法，以(TTA GGG) 4 為探針的Southern 雜交進(jìn)行分析，該法的缺陷在于永生細(xì)胞中端粒長度并不能真正反映端粒酶的活性。目前，測定端粒酶活性主要采用Kim 等建立的端粒重復(fù)序列擴(kuò)增法。該法采用了兩項革新技術(shù)，極大地提高了端粒酶分析的敏感性(提高了104倍)。首先是對抽提物的準(zhǔn)備和預(yù)處理，使用去污劑裂解細(xì)胞，從少量的細(xì)胞中提取有效的端粒酶(舊法采用的是低滲裂解)；最主要的突破是允許一個端粒酶反應(yīng)的產(chǎn)物以倍增指數(shù)方式進(jìn)行擴(kuò)增。這種擴(kuò)增是通過應(yīng)用一個端粒酶催化的引物，延伸反應(yīng)產(chǎn)物作模板進(jìn)行PCR，通過連續(xù)的以寡聚核苷酸為引物的DNA 合成，擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳，以此來反映端粒酶的活性。該法涉及到的兩對引物是: 正向引物為5′ 2AA TCCGTCGA GCA GA GTT2 3′和反向引物為5′ 2 ( CCCTTA ) 3 CCCTAA 2 3′。本法具有敏感、快速、高效的特點，但易受各種外來因素的干擾和同位素污染。最近Iwama 等對TRA P 法又進(jìn)行了改進(jìn)，采用內(nèi)部端粒酶測定標(biāo)準(zhǔn)的熒光端粒重復(fù)擴(kuò)增法，可克服此點之不足，且可進(jìn)行半定量分析，是檢測端粒酶活性較為理想的方法。

轉(zhuǎn)貼于 　　4 端粒酶與腫瘤診斷和治療

由于端粒酶活性見于絕大多數(shù)惡性腫瘤，而人正常體細(xì)胞中未見該酶活性，端粒酶活性為惡性腫瘤的診斷和治療帶來了希望。首先，端粒酶活性的檢測有希望成為早期惡性腫瘤診斷和判斷腫瘤預(yù)后的標(biāo)志物。例如端粒酶活性的檢測可作為篩選早期惡性腫瘤的標(biāo)志物，若能將轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞與外周血細(xì)胞分開亦可作為早期轉(zhuǎn)移癌的標(biāo)志物。大約20%～30%乳腺癌不伴有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例未見有端粒酶活性，同時伴有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌病例其端粒酶活性的檢出率超過95%，表明端粒酶可作為獨立的判斷乳腺癌預(yù)后及復(fù)發(fā)的指標(biāo)［5］。術(shù)前對組織進(jìn)行端粒酶分析可給外科醫(yī)生提供更多的信息，敏感的端粒酶分析法可用于細(xì)針穿刺組織使得術(shù)前判斷病人預(yù)后成為可能。其次，由于端粒酶活性是保持絕大多數(shù)惡性腫瘤細(xì)胞繼續(xù)生長必須之酶，抗癌藥物建立在抑制端粒酶活性的基礎(chǔ)上可能會得到高效治療效果和最低的副作用。端粒酶在生殖細(xì)胞和其它永久存活細(xì)胞內(nèi)的功能是保持端粒長度，使細(xì)胞能不斷地分裂。目前看來該酶是治療癌癥比較特異和明確的目標(biāo)［6～9］。雖然要考慮到抑制腫瘤細(xì)胞端粒酶活性的同時也抑制了生殖細(xì)胞和造血干細(xì)胞端粒酶活性，但是此治療設(shè)想比現(xiàn)用治療的毒性和副作用低，通常的化療除了對干細(xì)胞有作用外，對所有增生的細(xì)胞均起作用。用端粒酶抑制劑會減輕或避免常規(guī)化療所引起的惡心、脫發(fā)等副作用。應(yīng)該考慮到端粒酶抑制劑一定在端粒縮短到一定程度端粒酶被激活后，才能發(fā)揮效應(yīng)，所以可能需要一段時間。設(shè)計用該酶抑制劑治療腫瘤首先應(yīng)設(shè)法加快腫瘤細(xì)胞端粒的縮短速度，以盡快使抑制劑發(fā)揮作用達(dá)到治療腫瘤的目的。

5 端粒酶的基因研究初步概況

編碼端粒酶全酶的整個基因仍未被人們所認(rèn)識。但目前認(rèn)為，端粒酶為RNA 依賴性DNA 聚合酶，端粒酶的亞單位工作是以RNA 為模板合成端粒DNA 片段。在許多生物中包括人類編碼端粒酶的這段RNA 模板基因已被克隆。除此之外，還確定了與激活端粒酶有關(guān)的3種相關(guān)蛋白：P80、P95 和TP1。P80和P95蛋白已從纖毛四膜蟲中純化。編碼與P80 相似的哺乳動物的TP1 蛋白的基因已克隆成功。迄今為止這些蛋白在端粒酶中所起的確切功能尚不得而知 。哺乳動物TP1 蛋白與四膜蟲P80蛋白的氨基酸順序極為相似。TP1 蛋白表現(xiàn)出與哺乳動物端粒酶RNA 的特異性結(jié)合。TP1 的抗血清與有端粒酶活性的細(xì)胞提取液顯免疫沉淀反應(yīng)，提示TP1 在體內(nèi)與端粒酶密切相關(guān)。

綜上所述，近幾年，端粒及端粒酶的研究引起分子生物學(xué)家的濃厚興趣，在酶的三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、基因的克隆、種系的發(fā)生，都取得一定進(jìn)展［10～12］。在對影響端粒長度的各種分子之間相互作用機(jī)制闡清的基礎(chǔ)上，相信端粒及端粒酶的研究必將在延長細(xì)胞壽命、腫瘤檢測與診治、基因治療等方面取得廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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4 胡云清.端粒、隱性嵌合體、雜合性丟失與多基因病.國外醫(yī)學(xué)·遺傳學(xué)分冊，2000，23(1):48.

5 胡桂英.端粒、端粒酶與婦科腫瘤.國外醫(yī)學(xué)·遺傳學(xué)分冊，2000，23(6):300.

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9 阮曉峰.端粒、端粒酶與癌癥治療進(jìn)展.臨床腫瘤學(xué)雜志，1999，4(2)：73.

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關(guān)鍵詞:高中 生物教學(xué) 數(shù)學(xué)建模

生命科學(xué)是自然科學(xué)中的一個重要的分支。在高中學(xué)習(xí)階段,有部分學(xué)生把生物學(xué)科當(dāng)作是文科來學(xué),認(rèn)為只要會背、會記、能理解就可以了。其實并非如此,在現(xiàn)行的高中生物學(xué)科中涉及的知識,要求學(xué)生應(yīng)具備理科的思維方式。學(xué)會構(gòu)建合理的模型并運用相關(guān)的模型方法進(jìn)行科學(xué)探究,已成為現(xiàn)代高中學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。本文在此探討一下在高中生物教學(xué)中數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建及其應(yīng)用。

一、關(guān)于數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識

數(shù)學(xué)模型就是用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號建立起來的等式或不等式以及圖表、圖象、框圖等描述客觀實物的特征及其內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表達(dá)式。數(shù)學(xué)模型在生物學(xué)中也越來越表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力,通過數(shù)學(xué)建模可以用數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象,再運用邏輯推理、求解和運算等達(dá)到對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的,最終運用數(shù)學(xué)模型提供的解答來指導(dǎo)解決現(xiàn)實問題。引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,有利于培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象揭示本質(zhì)的洞察能力。同時,通過科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合,有利于培養(yǎng)學(xué)生簡約、嚴(yán)密的思維品質(zhì),提高其綜合性分析探究的能力,也豐富了學(xué)生闡述和呈現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象、特征、生命規(guī)律的表達(dá)形式。

二、高中生物教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模

數(shù)學(xué)是一門工具學(xué)科,在高中的物理與化學(xué)學(xué)科中被廣泛地應(yīng)用。由于高中生物學(xué)科以描述性的語言為主,學(xué)生不善于運用數(shù)學(xué)工具來解決生物學(xué)上的一些問題。這就需要教師在平時的課堂教學(xué)中給予提煉總結(jié),并進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。所謂數(shù)學(xué)建模,就是把現(xiàn)實世界中的實際問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來解釋現(xiàn)實問題,我們把數(shù)學(xué)知識的這一應(yīng)用過程稱為數(shù)學(xué)建模。在生物學(xué)科教學(xué)中,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,對理科思維培養(yǎng)也能起到一定的作用。

三、數(shù)學(xué)建模思想在生物學(xué)中的應(yīng)用

1.數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用

生物圖形與數(shù)學(xué)曲線相結(jié)合的試題是比較常見的一種題型,它能考查學(xué)生的分析、推理與綜合能力。這類試題從數(shù)形結(jié)合的角度,考查學(xué)生用數(shù)學(xué)圖形來表述生物學(xué)知識,體現(xiàn)理科思維的邏輯性。

例1.下圖1表示某種生物細(xì)胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系;圖2表示處于細(xì)胞分裂不同時期的細(xì)胞圖像。以下說法正確的是( )

A.圖2中甲細(xì)胞處于圖1中的BC段,圖2中丙細(xì)胞處于圖1中的DE段

B.圖1中CD段變化發(fā)生在減數(shù)Ⅱ后期或有絲分裂后期

C.就圖2中的甲分析可知,該細(xì)胞含有2個染色體組,秋水仙素能阻止其進(jìn)一步分裂

D.圖2中的三個細(xì)胞不可能在同一種組織中出現(xiàn)

解析:這是一道比較典型的數(shù)形結(jié)合題型:從圖2上的染色體形態(tài)不難辨別甲為有絲分裂后期、乙為減Ⅱ后期和丙為減Ⅱ中期;而圖1中的AB段表示的是間期中的(S期)正在進(jìn)行DNA復(fù)制的過程,BC段表示的是存在姐妹染色單體(含2個DNA分子)的染色體,DE段表示的是著絲點斷裂后的只含1個DNA的染色體。此題的答案是B。

2.排列與組合的應(yīng)用

排列與組合作為高中數(shù)學(xué)的重要知識。在減數(shù)分裂過程中,減Ⅰ分裂(中期)的同源染色體在細(xì)胞中央的不同排列方式,在細(xì)胞兩極出現(xiàn)不同的染色體組合,最終形成不同基因組成的配子,這是遺傳的分離定律與自由組合定律細(xì)胞學(xué)證據(jù)。同樣,遺傳信息的傳遞與表達(dá)過程中,也涉及堿基的排列與密碼子的組合方式。

例2.果蠅的合子有8個染色體,其中4個來自母本(卵子),4個來自父本()。當(dāng)合子變?yōu)槌上x時,成蟲又產(chǎn)生配子(卵子或,視性別而定)時,在每一配子中有多少染色體是來自父本的,多少個是來自母本的()

A.4個來自父本,4個來自母本

B.卵子中4個來自母本,中4個來自父本

C.1個來自一個親本,3個來自另一親本

D.0、1、2、3或4個來自母本,4、3、2、1或0來自父本(共有5種可能)

解析:染色體在形成配子時完全是獨立分配的,因為在同源染色體發(fā)生聯(lián)會后,染色體在赤道板上的排列方位是完全隨機(jī)的,因此每個配子所得到的4個染色體也是完全隨機(jī)的。每個配子所得到的一套染色體有可能是五種組合中的一種,實際上每種組合又會有不同的情況。如將這4對染色體分別命名為m1(母源來的第一染色體)以及m2、m3、m4和p1(父源來的第一染色體)、p2、p3和p4。那么上述情況下,配子有可能是:m1 m2 m3 m4;m1 p2 p3 p4;m2 p1 p3 p4;m3 p1 p2 p4 ……p1p2 p3 p4。因此,當(dāng)我們不僅考慮數(shù)量,而且也考慮到質(zhì)量時,4對染色體的配子組合數(shù)應(yīng)為24=16。在只考慮數(shù)量時,此題答案為D。

3.數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用

教師通過對一些實例分析,協(xié)助學(xué)生歸納出一般的規(guī)律并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。學(xué)生通過學(xué)習(xí),把數(shù)學(xué)中的相關(guān)知識融入到生物學(xué)科中來,做到舉一反三。

例3.若讓某雜合子連續(xù)自交,能表示自交代數(shù)和純合子比例關(guān)系的是()

解析:假設(shè)此雜合子的基因型為Aa、采用數(shù)學(xué)歸納法對雜合子自交的后代概率進(jìn)行推算(一般學(xué)生都會)。自交第一代的雜合子概率為1/2,純合子的概率為1/2(顯、隱性純合子),自交第二代的雜合子概率為(1/2)2……自交第N代的雜合子概率為(1/2)N,而純合子則為1-(1/2)N,然后再構(gòu)建數(shù)學(xué)曲線模型。本題答案為D。

4.概率的計算

高中生物的遺傳幾率的計算是教學(xué)的難點,教師通過對具體實例的解析,協(xié)助學(xué)生構(gòu)建概率相加與相乘原理。比如:分類用概率相加原理;分步用概率相乘原理。

例4:A a B b×A a B B相交子代中基因型a a B B所占比例的計算。

解析:因為A a×A a相交子代中a a基因型個體占1/4,B b×B B相交子代中B B基因型個體占1/2,所以a a B B基因型個體占所有子代的1/4×1/2=1/8。(由概率分步相乘原理,可知子代個別基因型所占比例等于該個別基因型中各對基因型出現(xiàn)概率的乘積。)

5.生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律中,常常求助于數(shù)學(xué)模型的研究,理論生態(tài)學(xué)中涉及大量的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的問題。在高中生物學(xué)中有種群的動態(tài)模型研究,如:“J”與“S”型曲線,另外,種間競爭及捕食的數(shù)學(xué)模型等等。

例5.在實驗室中進(jìn)行了兩類細(xì)菌競爭食物的實驗。在兩類細(xì)菌的混合培養(yǎng)液中測定了第Ⅰ類細(xì)菌后一代(即Zt+1)所占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)與前一代(即Zt)所占百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。在下圖中,實線表示觀測到的Zt+1和Zt之間的關(guān)系,虛線表示Zt+1=Zt時的情況。從長遠(yuǎn)看,第Ⅰ類和第Ⅱ類細(xì)菌將會發(fā)生什么情況?( )

A.第Ⅰ類細(xì)菌與第Ⅱ類細(xì)菌共存

B.兩類細(xì)菌共同增長

C.第Ⅰ類細(xì)菌把第Ⅱ類細(xì)菌從混合培養(yǎng)液中排除掉

D.第Ⅱ類細(xì)菌把第Ⅰ類細(xì)菌從混合培養(yǎng)液中排除掉

解析:兩類細(xì)菌在實驗條件下,同一環(huán)境中不存在其他生物因素的作用時,競爭的結(jié)果是一種生物生存下來,另一種被淘汰的現(xiàn)象。從上述圖形的對角線(虛線)上可以看出在虛線上任取一點作橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)得到的是相同的數(shù)據(jù),這說明了同種細(xì)菌后一代與前一代在混合培養(yǎng)液中的比例沒有變化,說明它們之間是共存的,不是競爭關(guān)系。而實線位于虛線下方,用同樣的方法不難得出,第Ⅰ類細(xì)菌的后一代含量比前一代含量減少了,在競爭中是劣勢的種群。本題答案為D。

6.生物作圖及曲線分析

生物作圖在近些年的高考試題中經(jīng)常出現(xiàn),對能力要求比較高,要求學(xué)生會從數(shù)形中提煉出有用的信息。教師在平時的教學(xué)中,可以結(jié)合生物學(xué)知識解決一些難以理解的、比較抽象的圖形和曲線。

例6.有一種酶催化反應(yīng)P+QR,右圖中的實線表示沒有酶時此反應(yīng)的進(jìn)程。在t1時,將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)混合物中。圖中的哪條線能表示此反應(yīng)的真實進(jìn)程(圖中[P]、[Q]和[R]分別代表化合物P、Q和R的濃度)?()

A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ

解析:A、B和D都不對。酶作為催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點即平衡常數(shù)(Keq=[R]/[P][Q]),只能縮短達(dá)到平衡的時間。圖中實線平行于橫坐標(biāo)的線段延長相交于縱坐標(biāo)的那個交點即為此反應(yīng)的Keq。Ⅰ,Ⅱ和Ⅳ三條線顯然都改變了此平衡點。C正確:線Ⅲ反映了加酶后縮短了達(dá)到平衡點的時間而不改變原反應(yīng)的平衡點。

四、生物教學(xué)中數(shù)學(xué)建模的意義

生命科學(xué)作為一門自然科學(xué),實際問題是復(fù)雜多變的,數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生具有一定的探索性和創(chuàng)造性。在教學(xué)過程中,充分地運用它,能很好地解決一些生物學(xué)實際問題,使學(xué)生對生物學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。其理論的深入研究必定會涉及很多數(shù)學(xué)問題。構(gòu)建數(shù)學(xué)模型正是聯(lián)系數(shù)學(xué)與生命科學(xué)的橋梁。如何將生物學(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,這是對學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題能力的檢驗,也是理科教育的重要任務(wù)。

總之,數(shù)學(xué)建模,不論對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率還是對提高教師的教學(xué)效果來說,都是一個有效和富于創(chuàng)造性的好方法。

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