汪正強(qiáng)

人教版教材介紹了染色體結(jié)構(gòu)變異的類型、發(fā)生圖解及影響，但未提及由變異引起的同源染色體聯(lián)會(huì)后形成的特殊四分體構(gòu)象，學(xué)生解決此類遺傳學(xué)問題比較困難，基于此我利用樂高積木制作模型來直觀地展示相關(guān)結(jié)構(gòu)。

染色體組、多倍體、三體、單體等染色體數(shù)目變異子概念學(xué)生理解起來比較難，而且容易遺忘和混淆。于是我建立軟磁模型來直觀展示、動(dòng)態(tài)演示，這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

一、作品構(gòu)造

450mm×450mm×3mm亞克力板兩塊、海報(bào)兩張（內(nèi)容根據(jù)模型設(shè)計(jì)）、染色體結(jié)構(gòu)變異積木模型四種、利用RBD軟磁片裁剪出的細(xì)胞輪廓和果蠅各型染色體、膠水、修正貼若干等。

二、 制作方法

1.積木模型展示染色體結(jié)構(gòu)變異

（1）根據(jù)預(yù)設(shè)計(jì)的草圖用積木搭建四種模型。同源染色體形態(tài)大小一樣，但顏色不同。雜合體減數(shù)分裂時(shí)同源染色體同源區(qū)段會(huì)聯(lián)會(huì)，由于發(fā)生了變異，不能形成正常的“四分體”，模型中要凸顯“十字型”構(gòu)象、“倒位圈”“缺失環(huán)”“重復(fù)環(huán)”。

（2）在固定大小的亞克力板上預(yù)擺放模型，以便設(shè)計(jì)出合理的海報(bào)圖案和內(nèi)容。內(nèi)容包括標(biāo)題及類型等，設(shè)計(jì)好后將海報(bào)粘貼在亞克力板上。

（3）將修正貼粘貼在相應(yīng)染色體上并標(biāo)注基因，同源區(qū)段要標(biāo)注相同基因或等位基因。用膠水將模型固定在合適的位點(diǎn)。

2.軟磁模型展示染色體數(shù)量變異

（1）利用白色A4紙大小的軟磁片裁剪出受精卵細(xì)胞輪廓一個(gè)，直徑15.4cm；配子細(xì)胞輪廓5個(gè)，直徑11.8cm。

（2）利用紅、綠兩色軟磁片裁剪出果蠅各型染色體若干（大小、形狀要適宜且標(biāo)準(zhǔn)）。

（3）海報(bào)圖案及內(nèi)容設(shè)計(jì)好后粘貼在亞克力板上。用膠水將細(xì)胞輪廓固定在海報(bào)上并向其中擺放各型染色體（由于磁性較強(qiáng)，所以能自由增減）。

三、應(yīng)用與拓展

1.在積木模型中，單看一條染色體，基因在染色體上的線性排列方式一目了然。整體觀察后發(fā)現(xiàn)：缺失和重復(fù)雜合體聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)形成環(huán)狀或瘤狀突起，倒位雜合體聯(lián)會(huì)的二價(jià)體在倒位區(qū)段內(nèi)會(huì)形成倒位圈，易位所形成的十字型構(gòu)象涉及兩對(duì)同源染色體、8個(gè)姐妹染色單體。

借助此模型，可以對(duì)有關(guān)遺傳學(xué)問題進(jìn)行釋疑，提高學(xué)生解決問題的能力。積木模型在遺傳學(xué)上應(yīng)用廣泛，還可以結(jié)合基因啟動(dòng)子、終止子序列及單鏈方向來確定基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈并用模型反映（如圖3）。

2.在軟磁模型中，通過分析普通配子中染色體組成圖來說明“染色體組”概念。如由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的生物個(gè)體即為二倍體。若在模型中以染色體組為單位增加配子中染色體，從而得到多倍體；若以染色體為單位增減染色體，從而得到三體、單體等。通過此模型還能反映同樣的性原細(xì)胞可以產(chǎn)生多樣化的配子。

日常教學(xué)中我們要讓學(xué)生主動(dòng)參與構(gòu)建模型的活動(dòng)，賦予其選擇構(gòu)建不同模型的權(quán)利，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，又提高了他們的建模能力，在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育。