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1.3 染色体

生物的遗传与变异 · 初二
讲清楚它是什么

定义 染色体是细胞核内由DNA和蛋白质组成、在细胞分裂时高度螺旋化的遗传物质载体。

从哪来 本节为初二生物第1讲起点,无前置知识点记录,基于初中生物“细胞结构”及“遗传与变异”单元起始内容构建。

为什么 细胞核内的遗传物质(DNA)非常细长,若直接存在会像一团乱麻,无法在细胞分裂时准确分配,且易被酶降解。DNA通过缠绕组蛋白形成核小体,再进一步螺旋、折叠、压缩,最终形成短棒状的染色体。这种结构既保护了DNA,又确保了分裂时遗传物质能精确地平均分配到两个子细胞中,维持遗传稳定性。

讲法
类比法(适合形象思维强、抽象概念理解困难的学生) 将细胞核比作“图书馆”,DNA是“书籍内容”,染色体是“精装书”。平时(间期)书是摊开的(染色质),方便阅读(转录);考试/搬家时(分裂期),把书装订成册(染色体),方便携带和分发。强调“形态变化是为了功能服务”。
讲法
数据震撼法(适合逻辑性强、喜欢量化分析的学生) 计算一个人类细胞中DNA总长度约2米,而细胞核直径仅5-10微米。问:2米的线如何塞进5微米的球里?引导学生思考“压缩”的必要性。再对比:若DNA不压缩,分裂时像扯断的毛线,子细胞将缺失遗传信息。用“空间矛盾”推导“结构必要性”。
讲法
动态过程法(适合动手能力强、偏好过程理解的学生) 用橡皮泥或毛线模拟:先做一条长毛线(DNA),缠绕在手指上(组蛋白),再对折、再对折、再压缩成短棒(染色体)。让学生亲手体验“从松散到紧密”的过程,并指出:只有压缩成短棒,才能在分裂中期整齐排列在赤道板上,被纺锤丝拉向两极。
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练一道
基础题
观察某生物细胞分裂中期图像,发现细胞中有4条染色体,每条染色体含有2条姐妹染色单体。请问该细胞中有多少个DNA分子?
变式
某细胞在分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体。若此时细胞两极各有8条染色体,请问该细胞在分裂中期时有多少条染色体?
试试手自己判
检测题
某二倍体生物细胞处于有丝分裂中期,观察到细胞中有10条染色体。请问: (1) 该细胞中有多少个DNA分子? (2) 该细胞中有多少个着丝粒? (3) 若该细胞进入后期,染色体数目变为多少?
看答案和判分标准
答案:(1) 20个 (2) 10个 (3) 20条
判对标准:
- (1) 答“20”且能解释“每条染色体含2个DNA”得1分;
- (2) 答“10”且能解释“每条染色体有1个着丝粒”得1分;
- (3) 答“20”且能解释“后期着丝粒分裂,染色体数加倍”得1分;
- 三问全对且解释合理,判定为掌握。
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