江蘇省常州市第三中學(xué)(213000) 史佳麗●

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從細(xì)胞圖解談“減數(shù)分裂”二輪復(fù)習(xí)

江蘇省常州市第三中學(xué)(213000)
史佳麗●

從一張細(xì)胞圖解的轉(zhuǎn)換，逐步展示減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為變化、遺傳的基本規(guī)律和生物的變異這3個(gè)下位概念，重組“減數(shù)分裂”核心概念，完成對(duì)“減數(shù)分裂”高效的二輪復(fù)習(xí).

細(xì)胞圖解;減數(shù)分裂;二輪復(fù)習(xí)

一、結(jié)合圖解，展現(xiàn)事實(shí)性知識(shí)

1. “先行組織者”——減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化

(1)時(shí)期及細(xì)胞名稱 對(duì)于二倍體生物，減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的主要行為變化是：復(fù)制，聯(lián)會(huì)(交叉互換)，同源染色體分離(非同源染色體自由組合)，姐妹染色單體分離(著絲點(diǎn)分裂).對(duì)于圖解1，細(xì)胞中含同源染色體，并處在兩兩配對(duì)的狀態(tài)，該細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂前期，又因其中含有染色體形態(tài)不同的性染色體X和Y，表明為雄性個(gè)體，名稱為初級(jí)精母細(xì)胞.教師的講授(圖形顯示如圖解2)，也可以看成“先行組織者”，為之后學(xué)生的表達(dá)做好示范，即解析的突破口在哪里，怎樣組織語(yǔ)言，怎樣使用專業(yè)術(shù)語(yǔ).

(2)圖形轉(zhuǎn)換 為考察學(xué)生為減數(shù)分裂過(guò)程的掌握，可將本圖解進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換，有兩種考察轉(zhuǎn)換：①染色體、染色單體、DNA和染色體組的辨識(shí)，繪制柱狀圖，；②染色體行為的掌握，繪制該細(xì)胞減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞圖解.轉(zhuǎn)換①中，通過(guò)著絲點(diǎn)數(shù)來(lái)推斷染色體數(shù)，這里Y染色體的形態(tài)對(duì)學(xué)生是一個(gè)難點(diǎn)，僅含有1臂，需要教師的提點(diǎn)或借助果蠅的染色體組成圖來(lái)類比推理，這樣才能有效完成對(duì)染色單體數(shù)和DNA數(shù)甚至是染色體組數(shù)的讀?。晦D(zhuǎn)換②中，考察學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂整個(gè)過(guò)程中染色體行為的理解，減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞圖解并不唯一，為之后的“遺傳規(guī)律和生物變異”作了伏筆.(如圖解3，含非同源染色體的2種組合，減數(shù)第二次分裂后期的1種組合)

圖形轉(zhuǎn)換由學(xué)生獨(dú)立完成，并有意識(shí)的選擇部分學(xué)生板書，進(jìn)行生生互評(píng)并達(dá)成共識(shí).針對(duì)部分學(xué)生聽聽全懂、講講都會(huì)，但到獨(dú)立解題時(shí)卻無(wú)處下手，繪圖是暴露學(xué)生問(wèn)題的抓手，也是學(xué)生內(nèi)化知識(shí)的有效策略.生生互評(píng)的方式，讓評(píng)的學(xué)生有種成就感，讓聽的學(xué)生換個(gè)角度去理解，都能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

2.“后來(lái)者居上”——遺傳的基本規(guī)律和生物的變異

(1)遺傳的基本規(guī)律 學(xué)生活動(dòng)可以繼續(xù)進(jìn)行，教師為圖解1標(biāo)注基因(如圖解4)，學(xué)生在自己之前的圖解上進(jìn)行標(biāo)注，再有意識(shí)的選擇部分學(xué)生為板書加上相應(yīng)的基因.通過(guò)減數(shù)第一次分裂后期的圖解，分析基因在染色體上的位置，直觀去感知同源染色體上的等位基因(例：A和a)、同源染色體上的非等位基因(例：A和B)和非同源染色體上的非等位基因(例：A和Xd)，就可以歸納出基因分離定律(包括伴性遺傳)和基因自由組合定律的實(shí)質(zhì).這樣既將直觀的圖解解釋了抽象的文字，又減數(shù)分裂和遺傳規(guī)律聯(lián)系起來(lái).那么減數(shù)第二次分裂的后期主完成了什么？通過(guò)圖解也可以發(fā)現(xiàn)減數(shù)第二次分裂后期完成了相同基因的分離.

(2)生物的變異 板書上基因自由組合定律是基因重組的一種方式，屬于非同源同源染色體上的基因重組，圖解1對(duì)應(yīng)的時(shí)期，還可以發(fā)生同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，屬于染色單體上的基因重組，通過(guò)圖解自然過(guò)渡到生物的變異.學(xué)生繼續(xù)繪制圖解4發(fā)生交叉互換后的圖解，這樣基因重組的兩種方式就完整的呈現(xiàn)了，再借助圖解3顯示出等位基因的分離因?yàn)樯锏淖儺惪赡馨l(fā)生于減數(shù)第二次分裂后期.再展示教師繪制的圖解(如圖解5)，出現(xiàn)一次認(rèn)知沖突，通過(guò)辨別學(xué)生可以理解圖解5為基因突變，發(fā)生的時(shí)期為減數(shù)第一次分裂前的間期.當(dāng)然，在學(xué)生的繪圖中有出錯(cuò)的可能，錯(cuò)圖的出現(xiàn)可以替代教師的圖解，學(xué)生自身的錯(cuò)誤更能激發(fā)學(xué)生的思辨性.

再展示教師繪制的圖解(如圖解6)，再一次的認(rèn)知沖突，非同源染色體之間也可以發(fā)生交叉互換，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，從而將學(xué)生的認(rèn)知從基因重組和基因突變引導(dǎo)到染色體變異.有染色體結(jié)構(gòu)變異，也會(huì)有染色體數(shù)目變異，利用圖文轉(zhuǎn)化將圖解1轉(zhuǎn)化為XdY，并與基因型為XDXd的個(gè)體交配產(chǎn)生后代的基因型為XDYY和XDXdY,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖解3分析染色體數(shù)目變異的時(shí)期.其中XDYY含有2個(gè)Y染色體，說(shuō)明父方在減數(shù)第二次分裂后期2條Y染色體雖然著絲點(diǎn)分裂卻移向同一極；而XDXdY的產(chǎn)生，可能是父方在減數(shù)第一次分裂后期Xd和Y沒有分離移向同一極，母方正常提供了XD，也可能是母方在減數(shù)第一次分裂后期XD和Xd沒有分離移向同一極，父方正常提供了Y.通過(guò)圖解改變和圖文轉(zhuǎn)化，學(xué)生在一次次的認(rèn)知沖突中，認(rèn)識(shí)到了減數(shù)分裂與生物變異之間的聯(lián)系，不斷完善著對(duì)減數(shù)分裂的認(rèn)識(shí)，為重組“減數(shù)分裂”的概念奠定了基礎(chǔ).

二、總結(jié)歸納，重建概念性知識(shí)

通過(guò)上述的復(fù)習(xí)，已經(jīng)展示了事實(shí)性知識(shí)：減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為變化，與受精作用共同保證了物種前后代染色體數(shù)目的恒定；遺傳的基本規(guī)律，基于減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為，即減數(shù)分裂是遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)；生物的變異，基于減數(shù)分裂過(guò)程中染色體(含DNA)異常，即減數(shù)分裂也是可遺傳變異的細(xì)胞基礎(chǔ).在這些事實(shí)性知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)上，就可以建立和理解概念性知識(shí)——“減數(shù)分裂”，它的內(nèi)涵：有性生殖的基礎(chǔ)，是生物遺傳、變異、進(jìn)化的必要條件.

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