趙芝翠
(甘肅省白銀市靖遠縣職業(yè)中等專業(yè)學校)
“DNA 的結(jié)構(gòu)和復制”這一知識點在中職遺傳學和變異的教學中占有非常重要的地位,因為DNA 的結(jié)構(gòu)是DNA 復制的基礎,DNA 的復制與有絲分裂和減數(shù)分裂的內(nèi)容有密切的聯(lián)系,還是后續(xù)內(nèi)容基因的表達和基因突變等的基礎,而且這一知識點的內(nèi)容比較抽象,再加上中職學生普遍的基礎和學習的主動性都比較差,這就給這個教學難點的突破提出了很大的挑戰(zhàn)。筆者根據(jù)這些主觀和客觀因素的困難,對這一知識點的突破做了以下嘗試,收到了良好的教學效果。
1.借助模型,認真觀察DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點,引導學生觀察DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中兩條鏈的方向,排列在外側(cè)的兩條鏈由脫氧核苷酸的什么物質(zhì)組成?如何組成?模型的內(nèi)側(cè)由是什么?堿基怎么樣連接?有什么規(guī)律?學生帶著這些問題邊觀察邊討論,形成對DNA 分子結(jié)構(gòu)特點相對清晰的認識。
2.動手制作DNA 分子結(jié)構(gòu)模型
指導學生用紙盒子做模型,DNA 分子的不同結(jié)構(gòu)成分剪成不同的形狀,染上不同的顏色,比如,將硬紙片剪成五邊形表示脫氧核糖,剪成小圓片代表磷酸,剪成四種不同形狀并且能兩兩互相吻合的紙片代表四種堿基。制作時注意:①各分子的大小和比例;②兩種堿基對模型的長度應相等,以保證DNA 分子中兩條平行鏈之間的距離相等;③兩條長鏈中核苷酸個數(shù)必須相等;④兩條長鏈的方向要相反。并且把他們連接成兩條平行的長鏈。通過學生自己動手制作,加深了對DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的認識,容易識記且印象深刻。
3.將抽象的知識和生活實際密切聯(lián)系
在學生觀察了DNA 的結(jié)構(gòu)模型,并且自己動手制作模型后,DNA 的結(jié)構(gòu)和組成在學生頭腦中已經(jīng)有了相對清晰的輪廓,為了進一步理解雙螺旋結(jié)構(gòu)特點,我?guī)ьI學生到會寧紅軍會師紀念基地參觀會師塔,因為紅軍會師塔的樓梯是旋轉(zhuǎn)式或者說是螺旋式上升的,學生邊登會師塔邊想象,會師塔螺旋式樓梯兩側(cè)的扶手就是DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的磷酸和脫氧核糖連接的外側(cè)鏈,樓梯相當于DNA 結(jié)構(gòu)的堿基對,非常的形象,學生也特別的興奮。學生獲得知識的同時也進行了緬懷先烈的愛國主義教育,收到事半功倍的效果。這樣,學生對DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解就非常的清晰了,為學習后續(xù)知識的學習打下了很好的基礎。
DNA 分子的復制是學生有了DNA 分子結(jié)構(gòu)的基礎知識之后學習的,但是復制的過程還是比較抽象,學生理解起來還是比較困難。在教師的指導下,學生觀看了DNA 分子復制的錄像之后,好多學生只知道經(jīng)復制后,DNA 分子由一個變?yōu)閮蓚€,但是還沒有從實質(zhì)上掌握它是怎么由一個變?yōu)閮蓚€的。為此,筆者自制了一種簡易的教具,收到了很好的教學效果,在學校舉行的優(yōu)質(zhì)課大賽中獲得了一等獎。教具的制作方法如下:
選購規(guī)格大小相同但是顏色分別為黑、白、紅色的三條拉鏈,長度最好在一尺以上,制作時,先取下白色拉鏈的鎖頭備用,將黑色拉鏈的一端拉下一小段,然后將拉鏈的一條側(cè)鏈和它自己的鎖頭與黑色拉鏈的一條側(cè)鏈組合,紅色拉鏈的另一條側(cè)鏈利用事先取下來的白色拉鏈的鎖頭和黑色拉鏈的另一條側(cè)鏈組合,這樣,四條側(cè)鏈上共有三個鎖頭,教具就做好了。
在學生觀看完錄像片之后,需三位學生給大家演示。演示方法如下:
一位學生將黑色的拉鏈逐漸拉開的同時(拉開的速度一定要慢),另兩位學生拉新組合的由黑色、紅色兩條側(cè)鏈構(gòu)成的兩條新的拉鏈,使之逐漸閉合。這樣,就在黑色拉鏈全拉開的同時,將會形成由黑紅兩條側(cè)鏈構(gòu)成的新的兩條拉鏈。其中,黑色的逐漸拉開代表原來的DNA 分子逐漸解開螺旋,同時,隨著它的解開,新的拉鏈逐漸形成,而且新形成的兩條拉鏈中都保留了一條黑色的側(cè)鏈。這就很形象地說明了DNA 分子的復制是邊解旋邊復制,而且是半保留復制。復制的結(jié)果是由一個變成結(jié)構(gòu)完全相同的兩個。但是要給學生說明一點:在細胞核中,DNA 分子復制時,沒有現(xiàn)成的鏈,而是一個個的脫氧核苷酸以堿基互補配對的方式連接構(gòu)成的新的側(cè)鏈。
這樣,就將抽象的、看不見的生物體內(nèi)的過程,很形象、很直觀地演示給學生看,學生很容易理解,教學效果很好。