单细胞生物具有的生命特征范例6篇

单细胞生物具有的生命特征

单细胞生物具有的生命特征范文1

“整体大于部分之和”是系统论的核心思想。不论是细胞、个体、生态系统等都表现出各级水平的整体性特点。例如,组成细胞的各种化学成分和各种细胞结构只有统一在细胞这个整体中才能相互协调,发挥各自的功能,表现出细胞的整体性。构成生物个体的各种组织、器官,离开了生物这个整体,其作用也难以发挥。组成生态系统的各种成分,一方面在系统内协调完成各自的功能,维持系统的整体性,另一方面若系统崩溃,则各种系统成分难以存在。反馈调节机制是维持系统整体性的必要条件,生命活动的调节、内环境的稳态、生态系统的稳定性等知识中,都包含了这一思想。系统论观点可以使我们从整体上把握生物学知识,使生物学知识成为一个有明显结构层次、线条清晰而成网络的知识体系。在教学中注重体现系统论思想和方法,对培养学生的学科内综合能力具有良好的效果。

《普通高中生物课程标准(实验)》关于必修模块的要求是“所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用”。这就要求教师在教学中灌输系统论的思想,用系统论的思想方法统领必修模块教学时应注意以下两个问题。

1.注意处理好章节内容与全书主线的关系。无论是系统论的思想方法,还是生命系统的基本特征,在教材中都是隐性的,渗透在教材内容的组织和呈现当中。教师宜细细体会,融会贯通,做到心中有数。备课时应通观全局,处理好章节内容与全书主线的关系。

2.系统论的思想方法重在领悟。以系统论的思想方法统帅全书,但是系统论的思想对于高中学生是抽象、难理解的。高中生物课程不要求学生全面掌握系统论,而是希望学生通过对生命系统的特征及运行规律的学习,在潜移默化中逐步培养以系统的观点看待世界、分析事物的思想方法。

教学时如何渗透系统论的思想,笔者认为可以从以下几个方面着手。

一、巧用教材资源,灌输系统论思想

高中生物教材有许多资源可以利用,笔者就教材中的实例进行简述。

1.利用封面目录,建立系统论思想。

如:必修1“分子与细胞”封面和目录。

笔者在进行必修1内容教学前,让学生观察教材的封面和目录。通过对封面、目录的粗略学习,学生对必修1“分子与细胞”有了大概的了解,初步建立了系统论的思想,初步感知了细胞是最基本的生命系统,为学好全书乃至整个必修、选修课程打下了良好的基础。

2.利用教材的练习题,培养思想。

如:必修3《种群的特征》P64,拓展题1。

《高中生物课程标准》要求:说出种群特征和个体特征的不同之处。教材设置了拓展题,以期引发学生的思考,培养学生的发散思维。教学时,教师利用好教学资源,把“整体大于部分之和”的含义讲授给学生,学生才能够从本质上把握种群的特征和个体特征的不同之处。笔者在进行教学时,首先让学生回顾种群的概念,用系统论的观点说明种群不是个体的简单累积,然后让学生思考群体和个体的差别,引出种群的特征。这样,学生对该部分知识很快就清晰掌握了。

3.利用教材的思考题,深化思想。

如:选修3《生态工程的基本原理》P113,旁栏思考题。

教师在教授该知识内容时,把系统论的思想传授给学生,学生才能真正领悟生态工程系统整体性原理。笔者在教学时,要求学生说出“整体大于部分之和”的涵义,回顾教材中其他相关内容,然后进行总结。这样,学生通过回顾、总结,强化了对系统论的认识。

二、挖掘教材内容,深化系统论思想

教材资源毕竟是有限的,教师要能够充分挖掘教材,积极灌输思想,让学生从思想上领会“整体大于部分之和”的思想。生物学科中体现整体思想的科学实例很多。例如:一个细胞可以看做一个整体,细胞有细胞整体层次上的结构和功能,又有各组成部分及各细胞器的结构和功能,彼此既有区别又有联系。一个生物体还可看成是一个整体。一个种群、一个群落、一个生态系统都可以看成一个整体或一个系统。

如:《高中生物课程标准》要求:举例说明细胞是一个有机统一的整体。在教学过程中,很多教师注重举例,以实例说明细胞是一个有机统一的整体。此时,我们不妨把“整体大于部分之和”的思想灌输给学生。学生在理解细胞是一个有机统一的整体的基础之上,学科思想会得到进一步的提升,在微观层面上了解细胞结构和功能的统一,生物体部分和整体的统一,从而形成辩证唯物主义自然观,树立普遍联系的辩证唯物主义观点。细胞是一个系统,其内部各种组分既存在结构上的联系,又在功能上彼此分工协调,相互依存;成千上万的化学反应,在基因的调控下,有条不紊地进行;反应的产物又会反作用于基因的表达;细胞的外环境(如动物体的内环境)与细胞之间不断进行物质的交换、能量的转换和信息的传递,等等,这样才使得细胞完成特定的生命活动,表现出作为生命基本单位的生命活力。

教师应该积极培养学生系统论的思想,这样,学生才能够层层深入,把握生命系统的结构层次,把知识与知识的内在联系融会贯通,使学生认识到自然界纵横交错的生命之网,避免孤立地片面地看问题。

三、建构知识体系,夯实系统论思想

如进行必修1内容教学时,笔者把细胞作为一个基本的生命系统来学习和研究,并以此为主线建构《分子与细胞》模块教材的知识体系,符合课程标准关于建立生命系统概念的要求,其中一以贯之的系统论思想方法,对于学生树立辨证唯物主义自然观,提升科学素养大有裨益。同时,该主线有序地把本模块的具体内容标准“细胞的分子组成,细胞的结构,细胞的代谢,细胞的增殖,细胞的分化、衰老和凋亡”组织起来,使本模块的知识结构化、条理化,逻辑清晰,层次分明。

《高中生物课程标准》指出,中学生物课程的主要目标是提高学生的生物科学素养。在中学生物学的教学中,渗透和培养学生的现代意识,这是我国当前中学生物学教学,以至于中学各学科教学中一个不可忽视的新课题。21世纪是一个复杂多变的蓬勃发展的新世纪。国际间的剧烈竞争、和平、战争和发展,国内社会的转型、改革、开放和四化建设,无疑对21世纪的人才素质、知识、能力和思想意识素养诸方面都提出了新的时代要求,尤其对人才的思想素质,特别是学生的现代意识方面,如竞争意识、适应意识、系统整体意识、创新意识、改革开放意识、自主意识、科技意识、人口意识和环境意识等,提出了更新的要求。学生未来发展的多元化提示我们,中学生物教学能够并且应当影响他们的世界观、人生观和价值观的生物学思想观念。

参考文献

[1]赵占良.试论提升学生的生物学理解力.

[2]赵占良.生命科学的发展对中学生物课程的影响.

[3]马红梅.试谈“系统论法”在生物教学中的应用.

单细胞生物具有的生命特征范文2

【关键词】肺癌;干细胞;肿瘤干细胞

【中图分类号】R725【文献标识码】A【文章编号】1005-0515(2011)02-0227-02

目前,肺癌已成为世界上发病率和死亡率增长最快,严重危害人类健康和生命的恶性肿瘤,5年生存率低于15%。科学家们通过总结大量肿瘤细胞和干细胞的生物学相似性后,提出“肿瘤干细胞” (TSC)理论。该理论的提出为肺癌的治疗带来曙光。

1 干细胞

干细胞(SC)是指具有自我更新和分化潜能的细胞。干细胞的自我更新和分化在其内在机制和周围环境中的信号调控下处于动态平衡状态,维持了干细胞的数量稳定。一旦干细胞发生基因突变或信号传导途径发生错误,将导致这一平衡被打乱,引起高度协调的干细胞分裂增殖过程失调,导致肿瘤发生。

2 肿瘤干细胞

2001年,科学家们提出了TSC理论,认为肿瘤组织由异质性的细胞群体组成,其中很小部分细胞具有干细胞特性,决定肿瘤的发生、侵袭、转移、播散和对各种治疗是否敏感[1~3]。TSC的最早报道见于白血病。Ai-Hajj等发现乳腺癌干细胞,首次证明了在实体瘤中TSC的存在。目前已成功分离并鉴定的实体TSC包括脑肿瘤、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤及胰腺癌等,肺癌TSC的研究也取得很大进展。

3 肺癌干细胞

3.1 肺癌干细胞的发现 2005年Kim等从大鼠细支气管、肺泡管结合部分离出Sca-1+CD45-Pacam-CD34- 细胞,其有很强的自我更新和分化能力, 称之为支气管肺泡干细胞(BASCs),并认为BASCs可能是肺腺癌的起源细胞。2006年,黄盛东等发现,A549细胞悬浮培养可形成3种类型的克隆集落,其中Holoelone型克隆体具有干细胞特性。2007年,Summer等从鼠的肺组织中分离出肺内源的间充质干细胞。Ho等发现肺癌SP细胞较非SP细胞具有更强的致瘤性, 表达乳腺癌耐药蛋白(ABCG2)等多种ABC家族膜转运蛋白。Eramo等在人的肺癌组织中发现一群具有自我更新、多向分化能力的CD133+细胞,其具有肿瘤细胞的恶性特征,被命名为肺癌干细胞。

3.2 肺癌干细胞的分选方法:肺癌干细胞的分选主要采用三种方法:A.应用细胞表面特异性标记进行分选;B.根据SP表型进行TSC的分选;C.利用干、祖细胞中ALDH的含量较高进行分选。

细胞表面标志物是分选肺癌肿瘤干细胞的关键。Kim等应用流式细胞仪分选出Sca+/CD45-/Pecam-/CD34+的支气管肺泡干细胞,肺腺癌肿瘤干细胞亦存在与BASCs相似的表面标志物。另一表面标志物是CD133。Eramo等发现CD133+细胞在肺癌标本中普遍存在,但含量较低。科学家们还发现,CD133+肺癌细胞可无血清悬浮培养,含血清培养出现分化; CD133+细胞比CD133-细胞更易形成与原发瘤表型一致的肿瘤,更具耐药性。上述研究显示CD133+细胞可能包含了肺癌干细胞,且和肺癌化疗耐药密切相关。但Meng等[19]对肺癌细胞株中的CD133+及CD133-细胞进行对比,发现二者均可形成移植瘤,故CD133+细胞是否代表肺癌干细胞,仍存在争议。

人们发现造血干细胞具有将荧光染料泵出细胞外的特性,即SP特性[23]。目前利用这一特性进行纯化 已成为一种常用的分离方法。SP细胞表面表达ABCG2等ABC家族膜转运蛋白,因此,也可应用ABCG2作为标记分选TSC。

利用干、祖细胞中ALDH的含量较高进行分选肺癌干细胞。在造血系统、神经系统的干、祖细胞、乳腺癌中ALDH含量很高。在乳腺癌中发现ALDH1+肿瘤细胞具有干细胞特性,且与乳腺癌不良预后相关。美国学者应用流式细胞仪从人类肺癌细胞系中分选出ALDH1阳性细胞,发现其具备诸多干细胞特征,并表达CD133,并与肺癌患者的预后呈负相关。

3.3 肺癌干细胞的鉴定方法:目前研究认为TSC鉴定必须通过一些经典的干细胞实验进行鉴定。自我更新是干细胞的三大重要特性之一,如 CD133+肺癌细胞能够在含生长因子的无血清培养基中以细胞球的方式悬浮生长,这是鉴定其具有自我更新的能力,也是鉴定其是为TSC的重要方法。致瘤能力是鉴定TSC的最重要环节,目前多通过裸鼠致瘤实验进行检验。分化潜能是TSC的重要特征之一,可通过单克隆实验进行检验,以此鉴定其干细胞特性。

4 肺癌干细胞的展望

进入21世纪以来,肺癌的治疗已经进入分子时代,对肺癌干细胞的研究越来越受到重视。直接靶定肺癌干细胞,通过寻找特异性的表面分子标志识别肺癌干细胞,制备单克隆抗体,携带放射性物质或化疗药物,靶向放化疗,最终促使肺癌干细胞凋亡,使肿瘤失去生成新的肿瘤细胞的能力,争取达到根治的目的。这些方法将为肺癌的治疗带来了新的曙光。

参考文献

[1] Reya T.Stem cells,cancer,and cancer stem cells.Nature 2001;414(6859):105~111

[2] Wicha MS,Liu S,Dontu G.Cancer stem cells:an old idea a paradigm shift Cancer Res 2006;66(4):1883~1890

单细胞生物具有的生命特征范文3

一、进行情感教育应该注意的问题

1. 情感教育内容的选择。内容的选择是情感教育的基础――生物学知识,根据一节生物学知识进行准确的情感升华。例如,在《细胞的衰老和凋亡》这节课中,在细胞衰老与个体衰老的关系、细胞衰老的特征和细胞的衰老机制的基础上,联系实际生活,从而在情感上对衰老这一必然过程产生共鸣,进一步呼吁学生学会关爱老人、关注社会老龄化问题的意识。

2. 情感教育时间的选择。情感教育一般可以作为导入设计在课的开头,也可以贯穿在整个生物课堂中,还可以设计在课的结尾处,作为一种情感的升华。情感教育时间的选择是在内容选择的基础上进行的。

3. 情感教育方式的选择。选择正确的手段进行情感教育是十分关键的,正确的手段能创设出使情感教育顺利进行的情境。例如,在《细胞的衰老和凋亡》这节课中,进行情感升华时运用了诗歌教学法和音乐教学法,还有影视教学法等。

4. 情感教育人为因素的考虑。由于学生具有一定的认知水平,在认识生命过程中会有情感上的变化,及时进行情感教育显得特别重要。加之,情感本身是一个十分复杂的课题,这是情感教育必须考虑的人为因素之一。另外一个因素就是教师自身的专业文化素养和道德素养。由于现如今高中生物教材中的情感教育素材显得有些凌乱、不系统,教师要对显性和隐性的情感教育素材进行整理与补充,这就需要教师具有较高的道德文化修养。

二、结合例子谈情感教育

1. 情感教育在《细胞的衰老和凋亡》中的应用。《细胞的衰老和凋亡》是人教版高中生物必修一第6章第3节的内容。作为正常的生命现象,细胞的衰老和凋亡可以为我们认识生命过程奠定基础。首先,以一段视频《女人的一生》为导入,视频展示一个女人从出生到衰老的过程,引导学生进入新课――细胞的衰老和凋亡。用视频让学生感受人从出生到死亡那看似漫长实则短暂的生命历程,可以说这是情感教育的开端。生物界的正常现象包括生长和衰老、出生和死亡、生物的个体与作为组成生物个体的细胞均是如此,以此将课过渡到细胞衰老与个体衰老的关系,并用教具草履虫说明单细胞生物的细胞衰老就等于个体的衰老。紧接着给出一则实验资料:在体外培养、分裂50次左右即停止分裂的人体细胞,丧失了正常的生理功能,从而得出这样的结论:细胞在有限的分裂过程当中逐渐衰老。既然组成个体的细胞的普遍衰老引起了生物个体的衰老,那细胞衰老又有哪些特征呢?让学生进行联想分析,联想自己家中老人与自己,说出老年人在外貌上的特征。得出结论:外貌特征表现为――脸上有皱纹、头发变白、有老年斑。通过对比,提高学生发现问题及观察能力,并能更好地掌握细胞衰老的特征以及衰老机制和原理。设问:从上面的内容我们不难发现,细胞衰老的过程不可避免,也会使个体在外貌上出现相应的特征而影响美观,比如老年斑,但我们可以预防老年斑提前出现。请同学们思考,应如何用科学的方式预防老年斑提前出现呢?进而得出结论:日常生活中应调整食物中脂肪的含量,多吃新鲜果蔬,食用富含维生素E的食物,需要特别注意的是应避免在中午12点~14点这个时间段内晒太阳。另外,适当适量的体育锻炼和正确的生活习惯是延缓人体衰老的必要保证。通过对教材中的内容进行适当的拓展,培养学生养成良好的生活态度和健康的生活方式。提问:老人家除了上述的特征,还有哪些特征表现呢?回答:走路很缓慢、爱唠叨、健忘等。接下来:老人家有这么多衰老的特征,我们能不能因此而嫌弃他们呢?不能。一家敬老院的墙上有(下这么一段文字:当你还很小的时候,他们花了很多时间教你用勺子、用筷子,教你洗脸、挤牙膏、穿衣服、系扣子、绑鞋带、梳头发,教会你很多为人的道理。所以……当他们开始在吃饭时弄脏衣服、忘记系扣子、绑鞋带、想不起很多事时,请不要怪罪他们,请不要催促他们,因为在你慢慢长大的同时,他们却在慢慢变老。请紧紧握住他们微颤的双手,在他们站也站不稳、走也走不动的时候,陪他们慢慢地走,好似……好似当年你小的时候一样,他们牵着你慢慢地走。

通过一段真挚感人的文字的朗诵,配之以一段同样感人的音乐为背景,让学生认识到:人来世上是偶然,走向衰老却是必然。倡导学生走进生活,主动关爱社会上的老人等,引起情感的共鸣和升华。让学生认同个体的衰老是一个必然过程,从而树立主动关注社会老龄化问题的同时,关注老年人的健康状况,学会关爱身边的老人,形成珍爱生命的意识,最终促进情感态度价值观目标的完成。

2. 情感教育在《细胞的衰老和凋亡》中的作用。《细胞的衰老和凋亡》这节课以情感和生活为主线,结合细胞衰老与细胞凋亡的科学知识,有效联系现实生活,让学生发挥想象、主动思考身边的现象,引导学生学会用课堂中已学到的科学知识来解释生活中普遍的生物现象,从而让学生产生情感上的共鸣。课堂首尾呼应,课前通过具体的数字和视频让学生感受到了人生其实是一个看似漫长实则短暂的生命历程,为结尾倡导关爱老人做了预设和铺垫,在情感这条主线上环环相扣,层层递进,最后以一家敬老院墙上的文字朗诵呼吁关爱老人,达到情感上的升华,有效地促进了本节课情感态度价值观目标的落实与达成。用最朴实的文字达成的情感教育是本节课的亮点所在。

总之,生物学科作为一门研究生命现象、与人类生活息息相关的自然学科,很多内容都是进行情感教育的沃土。在中学生物教学过程中适时适当地进行情感教育,才能实现情感态度价值观这一目标的落实与达成。

参考文献:

[1]康连凤.高中生物教学中情感教育的应用研究[D].上海:华东师范大学,2006.

[2]叶鹏海.高中生物开展情感教育的研究[D].福州:福建师范大学,2008.

[3]杜会红.高中生物教学中情感教育的现状及策略研究[D].湖北:华中师范大学,2011.

[4]杨广军.高中生物情感教育的内容和方法[D].济南:山东师范大学,2013.

单细胞生物具有的生命特征范文4

关键词:互联网+;高中生物;多媒体教学

引言

在高中教育的体系中,生物学科占据着重要地位。生物学科中蕴含的知识点较多,知识体系庞杂,可以锻炼学生的逻辑思维能力,提高学生的学习水平。但是,很多学生在对生物知识的理解过程中常常会遇到阻碍,导致生物成绩较差。而多媒体教学方法具有直观性的特征,可以将抽象知识转化为具象知识,从而方便学生学习。

一、将多媒体技术应用于高中生物课堂教学中的必要性

(一)深化知识理解

高中学生正处在成长时期,在认知抽象的生物知识时难免会遇到阻碍。高中生物课程的知识以研究生物的形态特征为主,教师需要引导学生对生物现象进行观察。然而生物现象具有微观的特征,学生因此难以把握生物的生理特点,无法对生物知识进行全面吸收。此时,应用多媒体教学方法就可以弥补传统教学方式的不足,达到事半功倍的效果。一方面,多媒体教学方法以互联网作为依托,可以调用网络教育素材来辅助教师对生物知识的讲解[1];另一方面,多媒体教学方法可以将繁杂的生物知识转换为Flash动画等,还能对课程内容进行阶段性划分,以此深化学生对生物知识的理解,提高学生的生物学习能力。

(二)激发学习兴趣

高中生面临一定的升学压力,需要学习的知识非常多。而生物学知识比较复杂,学生在学习的过程中可能会出现厌烦心理,进而失去学习兴趣。兴趣是最好的老师,只有调动学生的自主学习积极性,才能提高学生的生物学习效率。因此,教师需要创新教学方法,丰富教学内容。多媒体教学方法具有动静结合的特征,教师可以制作与教学内容相关的多媒体课件,在课件中添加音频、视频资料等,以此激发学生的探索欲望,提升生物教学的趣味性。

(三)满足学习需求

在教学体制改革的背景下,学生成了课堂的主人,教师作为学生的引导者需要满足学生的学习需求。当代学生具有突出的个性,他们希望能够在课堂上凸显自己的价值。因此,教师应该为学生提供自主探究的机会,拓展学生的联想思维。多媒体教学方式可以呈现异彩纷呈的画面,让学生畅游在瑰丽神奇的生物世界中,感受生物学科的奥秘。在图文的启示下,学生将更加主动地投入课堂学习之中,学习需求将得到充分的满足[2]。

二、将多媒体技术应用于高中生物课堂教学中的具体方法

(一)创设教学情境

良好的开端是成功的一半。为了激发学生的自主探索兴趣,教师应该依靠多媒体教学方式创设相关的教学情境。在“互联网+”的背景下,网络信息技术与教育领域的融合更加紧密,多媒体教学方式的应用也越来越广泛。事实上,多媒体教学方式最主要的功能就是创设情境,其可以呈现生动形象的画面,实现抽象知识的具象转换。因此,教师要善用多媒体技术创设学习情境,并提出问题启发学生思考,不断吸引学生的注意力。例如,教师在讲授《生物圈与细胞》时,可以创设与课程内容相关的情境。在课程导入部分,教师需要让学生认识到生命活动与细胞的关系,初步理解生命活动无法脱离细胞而存在[3]。为了调动学生的学习积极性,教师可以在多媒体课件上呈现三个实例:第一个实例是埃博拉病毒结构。埃博拉病毒结构非常简单,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,它寄生在活细胞里,如果脱离了活细胞,病毒将不再表现生命现象。第二个实例是草履虫。草履虫是单细胞生物,一切生命活动都以这个细胞作为基础。第三个实例是人类胚胎发育。受精卵是生命的开始,人的发育实际上就是细胞的分裂生长和分化。在观看了上述三个短视频后,学生将自觉地进入生物学习的情境中来。此时,教师可以引导学生观看“生命系统结构层次图”并提出问题,如“生命系统分为几个层次”“每个层次生命系统的概念”等,启发学生进行自主思考。

(二)坚持以学生为中心

在生物教学的过程中,应该坚持以学生为中心,充分发挥学生的主观能动性,鼓励学生自主探索新知。新课程标准提出了核心素养的概念,要求教师培养学生的创新能力,深化学生对生物科学的情感,并启发学生在现实生活中发现生物知识、认识生物知识和应用生物知识。而很多教师脱离了现实生活来开展生物教学,阻碍了学生对生物知识的吸收。为了避免出现上述问题,教师应该联系学生的生活实际,在授课过程中渗透对其核心素养的培育[4]。例如,教师在讲解《孟德尔豌豆杂交实验二》时,可以联系学生的现实生活,在多媒体课件中呈现生活性的场景,引导学生对其中的生物学问题进行分析。在第一组图片中,有一对夫妻,妻子是多指症患者,丈夫正常。夫妻生有一女儿,女儿患有白化病。在第二组图片中,夫妻想再要一个孩子,却担心孩子是否还会患病。教师根据上述两组图片可以提出具体性的问题:“请写出这对夫妻的遗传因子的组成,孩子不患病的概率是多少?”学生通过应用所学的知识对生活性的问题进行阐述,就可以把握问题的本质。多指症为显性性状,决定该性状的遗传因子为A,而与白化病相关的遗传因子为B-b。根据所学,学生可以解答上述两个问题。教师还应为学生提供具体的引导,让学生认识到生物学知识的实用价值,并引领学生应用所学的知识为身边的人提供帮助。

(三)提升反省能力

教师是学习的引导者,不仅要传授给学生必备的学习技巧与学习方法,还要帮助学生进行自我反省,让学生认识到自己的不足之处,从而提高学生的反省能力。例如,教师在讲解《减数分裂》时,可以为学生呈现具体的录像材料。教师可以在多媒体课件中呈现细胞减数分裂的视频,并就该视频内容进行讲解,让学生分析细胞减数分裂的本质,并鼓励学生对所观察到的现象进行陈述。有一些学生描述了细胞减数分裂的不同过程,有一些学生指出了四分体时期的染色单体复制形成,还有一些学生指出在某一阶段染色体数目减半的变化。在学生进行描述后,教师应该启发学生进行更加深入的思考,反省自己是否遗漏了一些细节。此时,教师可以第二次播放视频。这时,学生会发现,一个精原细胞产生了四个精子细胞,染色体数目减少了一半,从而得到了完整的观察结论。

结语

单细胞生物具有的生命特征范文5

减数分裂历来是生物教学中的重点和难点,由于其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点,且常结合图形出题,能充分体现高考对学生能力的考查,因而也是高考命题的热点。现就这一部分内容做一下分析整合,以供参考。

一、有关减数分裂基本概念的题型

同源染色体、非同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体,四分体这些都是减数分裂重要的概念,是掌握减数分裂知识的基础,对细胞示意图的识别起关键作用。

例1:右图表示处于分裂过程中某阶段的细胞,请据图回答下列问题:

(1)1和2, 3和4分别互称为_______,

(2)1和2, 3和4分别构成一个_______,

(3)a与a’,b与b’,c与c’,d与d’分别互称为______,

(4)a与b或b’、a与c或c’、a与d或d’互称为______,

(5)1与3或4,2与3或4互称为________。

【答案】(1)同源染色体 (2)四分体 (3)姐妹染色单体 (4)非姐妹染色单体 (5)非同源染色体

二、有关减数分裂示意图的基础题型

减数分裂示意图常考查的是如下五个问题:细胞中染色体的行为特征,细胞的分裂方式及时期、细胞的名称、子细胞名称及染色体行为特征、细胞中染色体(DNA)数量。分析减数分裂示意图思路也可如上述的顺序进行,简约概括为:特征-时期-名称。至于数目的确定,只要大家能清楚辨析DNA、染色体、染色单体这三者的关系即可容易得出。

例2:右图是某动物细胞分裂示意图,请回答以下问题:

(1)该细胞的染色体行为特征____________,

(2)该细胞的分裂方式及时期 ___________,

(3)该细胞的名称______________,

(4)写出该细胞分裂后子细胞名称_____________,

(5)该细胞四分体数、染色体数、染色单体数、DNA数分别为____________。

【答案】(1)着丝点分裂,姐妹染色单体分离(2)减数第二次分裂后期(3)第一极体或次级精母细胞(4)第二极体或精细胞(5)0、8、0、8

【解析】题干提到是动物细胞即认定该细胞是二倍体生物细胞,从其行为特征着丝点分裂,姐妹染色体分离且无同源染色体,就可判断为减数第二次分裂后期。由于其均等分裂,就可判断为第一极体或次级精母细胞,子代细胞名称也不难判断。

三、有关异常减数分裂的题型

纵观近几年的高考试题和各地的模拟试题中,有一类问题学生感觉难度较大,也就是减数分离异常问题。减数分裂中减数第一次分裂主要特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂主要特点是着丝点分裂,姐妹染色单体分开。如果减数分裂异常,我们可以分别从减数第一次分裂和减数第二次分裂来分析。减数第一次分裂异常,也就是同源染色体不能正常分离,同时移向一极,最后到了一个次级性母细胞中(或第一极体)。减数第二次分裂异常,也就是姐妹染色单体不能正常分离,同时移向一极,最后到了一个配子中。

例3:(2012江苏卷)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( )

A. 减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离

B. 减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离

C. 减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次

D. 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次

【答案】A

【解析】该生物体细胞中染色体数为6,染色体在减数第一次分裂前的间期复制,在正常情况下,经过减数第一次分裂,染色体数减少一半,在减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂,染色单体成为子染色体,此时染色体数应为6条,而实际为8条,说明减数第一次分裂后,染色体比实际多了一条,只能说明有一对同源染色体没有分开,所以A正确

四、减数分裂与遗传变异相结合的题型

减数分裂是遗传学的细胞学基础,在试题中,我们也会经常看到将两者相结合的试题。这类题型分两类。

1、有关遗传定律实质考查题型

例4:一个基因型为AaBb(两对等位基因位于不同对的同源染色体上)的精原细胞经减数分裂最后产生____种,基因型为__________;

一个基因型为AaBb(两对等位基因位于不同对的同源染色体上)的生物体经减数分裂最后产生____种,基因型为____________。

【答案】2,AB、ab或Ab、aB。

4,AB、ab、Ab、aB。

【解析】减数分裂产生的配子类型,主要在于减数第一次分裂过程中,非同源染色体之间的自由组合,一个基因型为AaBb的精原细胞有两种自由组合的方式,两种可能的结果,但是最终只能选择一种方式进行,产生四个,两种基因型;而一个基因型为AaBb的生物体,其体内有成千上万个基因型为AaBb的精原细胞,两种组合方式都有,后代出现四种基因型。

2、结合遗传实例考查题型

这类题要求学生能够结合遗传现象分析减数分裂过程,难度较大,能力要求属于第三层次获取信息能力,这也是近几年来高考命题热点。

例5:(2012江苏卷)某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释合理的是( )

A. 减数分裂时染色单体 1 或 2 上的基因 b 突变为 B

B. 减数第二次分裂时姐妹染色单体 3 与 4 自由分离

C. 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合

D. 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换

【答案】D

【解析】根据题干所知,染色体缺失花粉不育,则正常情况下,该植物做父本只产生含b的正常配子,测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状,说明父本产生的配子中有部分含有B。若发生基因突变,则后代个体只有个别个体表现为红色;若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交叉互换,因为染色体交叉互换是经常发生的(启示:减数分裂知识的复习要全面、细致),故父本产生的配子中可能有一部分含有B,测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状,D正确。

五、综合题型

例6:(2011山东卷)基因型为 小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )

① 2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离

② 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离

③ 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离

④ 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离

A.①③ B. ①④ C. ②③ D.②④

单细胞生物具有的生命特征范文6

1.1实施探究实验,观察解释现象《上海市中学生命科学课程标准》提出了“强化科学探究,提倡学习方式的多样化”的课程理念。因此,在教师指导下,让学生围绕一定情境或问题展开小型而又简易的探究性实验,引发学生对抽象科学概念学习的兴趣,是一个主动的、积极的和有意义的学习过程。在探究实验中,学生要针对特定的内容进行探究活动,他们需要识别变量、观察现象、建立事物之间的联系、概括规律,这是引入新概念的重要前提。探究实验完成后,学生要用自己的语言初步解释探究结果,最后教师小结、归纳科学的概念。例如,学习“细胞膜”知识时,有一个重要但却非常抽象的概念是“由于活细胞膜具有选择透过性,所以能够控制物质进出细胞”。为了让学生对活细胞膜的选择透过性有一定的感性认识,笔者指导学生动手做了一个探究性小实验:将等份的酵母细胞和高温煮沸的酵母细胞分别浸在含有蓝色染料的溶液中,标号为A、B,一段时间后注意观察酵母细胞的颜色和周围染料的颜色。实验结束后,请学生思考:煮沸对酵母细胞有什么影响?为什么细胞在不同条件下会呈现不同颜色?细胞膜是选择透过性膜吗?为什么?正是有了对实验现象的观察、解释和推断,学生才能真正建构起这一概念。

1.2演示案例材料,创设问题情境利用案例材料创设学习情境,围绕即将学习的重要概念,教师提出一个或几个值得探讨和思考的指向重要概念的问题,,经师生分析讨论后引出并建构概念。例如,学生对于拓展型课程“酶工程”中“固定化酶”概念是陌生的。教学中笔者先演示呈现了运用固定化酶技术生产高果糖浆的案例材料,在学生已有一些酶的应用知识基础之上,引导学生分析讨论3个问题:如何降低生产成本?如何减少葡萄糖异构酶使用量?如何解决葡萄糖异构酶的回收问题?当学生提出能否将酶固定在某种介质上重复使用时,笔者引出固定化酶概念,学生在理解的基础上自然接受了。呈现的案例材料可以来源于学生的日常生活、社会生活和生产、科学进展或新闻报道等各个方面,事例要鲜明突出,最好能吸引学生的注意,引发学生的思考,并与要建构的重要概念联系起来;情景中教师应设置值得学生讨论的问题,从而激发学生主动建构概念的积极性。

2有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解

概念内涵是指反映概念所指对象的本质属性的总和;而外延是指概念所反映的对象的全部范围。透析概念内涵就是要明确概念的本质属性,明确概念外延就是要清楚概念的适用范围,这也是最终掌握和应用概念的前提。所以在建构概念之后,教师要设法有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解,同时促进学生思维品质和学习能力的提升。

2.1设计问题串,分析概念要素概念是对事物本质属性的反映,阐明一个概念就要揭示出反映事物本质属性的概念要素。教学时教师通过一定的事实资料和问题,引导学生分析概念要素。这样学生不仅可以对最初的概念重新定义,直到该概念涵盖更多的属性,从而使之更为精确,在此基础上也有效理解了概念的内涵。例如,在“抗体”概念教学时,笔者通过设置与概念要素相关的问题串组织教学,既增进了学生学习概念的兴趣,促使他们体验概念形成的过程,又帮助学生深刻理解了概念,具体教学过程见表1。教师围绕概念的本质属性,精心设计不断递进的问题串,引导学生的思维不断走向深入,更好地实现了对概念内涵的理解。在设置问题串时,要把握问题串的核心———概念要素展开,形散而神不散,同时合理选取和加工创设问题的素材。

2.2利用对比辨析,突出关键特征辨析的目的是掌握同类事物的共同属性和相关概念间的联系和区别,可以避免类似概念的干扰。此对一些相近或关系密切的概念,教师可引导学生对比它们的关键特征,经过同中求异和异中求同的辨析,使学生明确这些概念的异同点,从而能将它们科学有效地区分,使概念的内涵外延更清晰。例如,在“染色体畸变”一节中“单倍体”概念是从成因来定义的,并且极为抽象,易与一倍体、二倍体、多倍体相混淆。因此,教学中教师首先通过介绍单倍体生物雄蜂的形成过程,使学生领悟单倍体的实质是由配子直接发育成的个体;接着从单倍体的具体实例入手,通过引导学生对比三个物种体细胞和配子中的染色体数与单倍体体细胞中染色体数的关系,进而准确建立单倍体概念;然后讨论辨析“体细胞含3个染色体组的香蕉与六倍体小麦花药离体培养出来的含3个染色体组的小麦植株能否都称为三倍体”,进一步明确了单倍体的适用范围;最后再利用表2进行比较,突出了单倍体在个体发育起点和体细胞中染色体数目等方面的关键特征,有效揭示了其内涵外延,强化了学生的理解。

2.3辨别多种例证,界定概念外延重要概念的形成需要例证的支持,而学生对各种例证的辨别则可使他们更准确地掌握概念。概念的例证包括正例、反例和特例三个方面。概念的正例是指代表某概念所有本质属性的具体事物或对象,所有正例组成的集合就是该概念的外延。概念的反例指的是不具有该概念本质属性的具体事物或对象,即不在这一概念的外延之中。概念的特例是指属于该概念的外延之中,但它不具有或不完全具有该概念所反映的本质属性。在概念教学中,教师可有意识呈现一些重要概念的各种例证,让学生来考察辨别从而界定概念的外延。例如,遗传学中“基因重组”的概念是这样描述的:生物体在有性生殖过程中,控制不同性状的基因之间的重新组合,结果使后代中出现不同于亲本性状的类型。教学中在基本建立起这一概念后,笔者呈现了4个例证让学生考察辨别是否属于基因重组:①“一母生九子,九子各不同”的主要原因(正例—加深对概念内涵中“有性生殖”、“基因重新组合”“、性状不同于亲本”的理解)。②百年前首次发现的禽流感现已产生H5N1、H7N7、H9N2和最新的H7N9等多种类型的原因(反例—病毒繁殖不通过有性生殖,也即无基因重组)。③图1中甲和乙表示发生在常染色体上的变异。判断甲和乙所表示的变异类型(正例—甲表示同源染色体间片段交换,属于基因重组;反例—乙表示非同源染色体间片段移接,属于染色体易位)。④转入细菌抗虫基因的抗虫棉花(特例:转基因并不通过有性生殖来实现,但在分子水平实现了不同生物的基因重组,并获得新的遗传性状)。在辨别例证的过程中,正例强化了概念内涵的理解,反例明晰了概念外延的界定,特例则丰富了概念外延的拓展。

3有效设置反馈练习,注重学生对概念的应用

学生在形成新概念后,不能只停留在记忆、理解水平上,而要学会应用,即利用概念去尝试解决问题或解释新现象。注重生命科学概念的实际应用,不只是将抽象的科学概念具体化,丰富和深化概念,更重要得是促进学生思维能力和积极情感态度的发展。

3.1运用变式训练,增强思维的效能从记忆、理解概念向概念应用转化的最重要教学条件是在相似的情境和不同的情境中练习,即变式训练。变式训练的实质是把握住概念的本质属性不变,而适当变化概念的非本质属性,如情境、条件性知识等,也就是概念的正例变化,使学生从不同的角度和方法去理解概念,增强思维的效能,提高学生应用概念的自主性和灵活性。例如“,染色体组”是染色体数目变异中一个重要的核心概念,对此概念的一个重要应用就是能准确判断某生物体细胞中染色体组的数目,理解生物染色体的倍性。教学中笔者从4个方面设计变式训练来帮助学生如何应用“染色体组”概念作出判断。(1)根据同源染色体中染色体数判断。变式1:判断细胞中染色体组数及每个染色体组中染色体数目(图2)。(2)根据基因型判断。变式2:图3所示为4个基因型不同的生物体细胞,请判断细胞中染色体组数目。(3)根据染色体数目和染色体形态数判断变式3:韭菜的体细胞中有32个染色体,共有8种形态。韭菜应是倍体。(4)根据配子或单倍体的染色体组数来推算。变式4:用花药离体培养出的单倍体水稻植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体能两两配对联会。据此现象可推知产生花药的水稻体细胞含有染色体组数是个。

3.2联系生活实例,升华生命的体验生命科学教育中的情感态度有丰富的内涵:情感更强调学习过程中的内心体验;态度更关注一种积极的生活态度。生命科学教育中热爱生命、珍惜生命方面的教育价值也是其他学科课程所不可替代的。因此,在某些生命科学概念形成后,教师要拓展应用到真情实感的课外生活中去,使学生对生命的情感、态度体验得以升华。例如,在“突触传递”这一重要概念形成后,笔者联系生活实际设计了如下反馈练习:反馈练习的设计注重突触传递概念形成的有效性和开放性,让学生体验到“突触传递知识”在关注健康、珍惜生命等现实生活问题上的价值,这是生命科学概念在更高层次上的应用。

4有效整合相关概念,引导学生对概念的迁移

现代认知心理学认为知识的迁移可以看成先前形成的知识在后续学习中的应用,而生命科学概念是生命科学学科思维的基本单位,师生交流的基本语言,知识迁移的基础。因此,在高中生命科学概念教学中,教师可先引导学生有效整合认知结构中的原有概念,通过意义建构形成相关概念图,达成对概念的有效迁移;然后再运用概念图作为先行组织者(先于学习任务本身呈现的一种引导性材料),为后续相关新知识的学习奠定概念基础,最终促进新知识的迁移学习。