朱進(jìn)
【摘 要】常規(guī)生物課在講解細(xì)胞增殖這一節(jié)內(nèi)容時,主要通過教師畫圖,PPT投影動畫,但學(xué)生掌握情況不佳。本文嘗試運用生活中最常見的電線,巧妙突破本節(jié)的教學(xué)難點。
【關(guān)鍵詞】高中生物;細(xì)胞增殖;難點突破
細(xì)胞增殖這節(jié)內(nèi)容在高中生物的學(xué)習(xí)中是一節(jié)重點內(nèi)容。本節(jié)可與后面要學(xué)的DNA的復(fù)制和染色體變異有著密切的關(guān)聯(lián)性,故在高考中也是常考的知識點。但本節(jié)內(nèi)容概念較多,曲線圖較抽象,學(xué)生對于知識的理解存在很大的難度。電線是生活的的常見物,取材容易,具有一定的韌性,易定型,易操作。本人在教學(xué)中嘗試運用生活中常見的電線,突破本節(jié)教學(xué)難點,教學(xué)效果明顯。
1.教具準(zhǔn)備
學(xué)生從家中帶長度為30厘米,顏色為紅色和綠色的單股硬銅線各兩根。將每根銅線的中點打一個“結(jié)”,把它比喻成染色體的著絲點。
2.本節(jié)難點和突破方法
2.1染色體、染色質(zhì)和染色單體之間的關(guān)系
染色體是染色質(zhì)經(jīng)過高度螺旋化,縮短變粗形成的桿狀結(jié)構(gòu)。染色體變成染色質(zhì)是一種形態(tài)上的變化,其質(zhì)和量在變化的過程中并未發(fā)生任何改變。
常見問題:染色質(zhì)在高度螺旋化的過程中形成了姐妹染色單體。
錯因剖析:不能理解并記住染色體在間期已經(jīng)復(fù)制了,間期已經(jīng)存在染色單體。
突破方法:取出一根電線,代表復(fù)制之前的染色體的樣子。然后將另一條相同顏色的電線從“結(jié)”的中間穿進(jìn)去,使兩個“結(jié)”變成1個“結(jié)”。該過程可以看作為染色體的復(fù)制。再將”結(jié)”兩側(cè)盤繞起來。染色質(zhì)就變成了圓柱狀的染色體。學(xué)生通過親自動手操作來體會前期染色體只是形態(tài)變了而已,姐妹染色單體在變化前后始終存在。
2.2染色體、DNA、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系
染色體是構(gòu)成細(xì)胞的一種重要的結(jié)構(gòu),其本身由DNA和蛋白質(zhì)組成的。存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核中。
常見問題:很多學(xué)生固執(zhí)的認(rèn)為間期DNA復(fù)制了,染色體也復(fù)制了,所以染色體復(fù)制后必然造成染色體數(shù)目加倍。
錯因剖析:對于染色體和DNA兩者關(guān)系區(qū)分不清楚。染色體復(fù)制和DNA復(fù)制的結(jié)果不能區(qū)分開來。
突破方法:取出一根電線,代表復(fù)制之前的染色體的樣子。將電線比喻成染色體,而電線的銅絲比喻成DNA,銅絲外面包裹的膠皮比喻成蛋白質(zhì)。然后再將另一條相同顏色的電線從結(jié)的中間穿進(jìn)去,形成一個整體。統(tǒng)計染色體的數(shù)量時,并不是看電線的數(shù)量,而是“結(jié)”的數(shù)量,因此雖然間期之后每個“結(jié)”上的電線有兩根,但“結(jié)”只有一個,所以染色體的數(shù)量經(jīng)過復(fù)制并沒有加倍。而復(fù)制的過程中電線有一根變成了兩根。所以DNA的數(shù)量會增加一倍。此過程由老師演示,再經(jīng)過學(xué)生自己動手操作,感受。
2.3每個細(xì)胞核中染色體、DNA、染色體單體數(shù)量變化所對應(yīng)時期的理解
核DNA數(shù)會隨著DNA復(fù)制數(shù)量加倍。染色體的數(shù)量加倍的原因是由于在有絲分裂的后期,著絲點分裂,姐妹染色單體分離,每條染色體一分為二變成兩條染色體。而由于著絲點一分為二,導(dǎo)致每條染色體上由存在姐妹染色單體變成沒有姐妹染色單體存在。
常見問題:有絲分裂的后期染色體數(shù)量由2N加倍變成4N。很多學(xué)生認(rèn)為既然DNA在染色體上,染色體數(shù)量加倍了,那DNA數(shù)量此時也應(yīng)該隨之加倍。染色單體僅僅由在一起變成分開來而已,染色單體的數(shù)量沒有任何變化。
錯因剖析:染色體與DNA對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系理解不到位,不能理解染色體上可存在一個或兩個DNA。另外染色單體的概念也未能正確理解。
突破方法:取出一個含兩根電線的染色體,將捆綁在一起的“結(jié)”打開變成兩個“結(jié)”代表姐妹染色單體分離。此時一條染色體變成了兩條染色體。雖然染色體的數(shù)量加倍了,但是由于電線中的銅絲的數(shù)量并沒有變化,所以有絲分裂后期染色體數(shù)量加倍,核DNA的數(shù)量并沒有發(fā)生任何變化。每個“結(jié)”上捆著兩根電線的時,染色體上才存在染色單體。而“結(jié)”一旦打開,染色單體也就不復(fù)存在。
2.4每條染色體上的DNA數(shù)量變化曲線的理解
常見問題:將每條染色體上DNA數(shù)量下降的時期和每個細(xì)胞中DNA數(shù)量變化下降的時期等同起來。
錯因剖析:未真正理解兩個曲線圖縱坐標(biāo)的含義。
突破方法:告之學(xué)生每條染色體上DNA數(shù)量變化研究的對象只是一條染色體,核DNA數(shù)變化曲線研究的對象是整個細(xì)胞核??扇〕鲆粋€捆綁著兩根電線的染色體,明確告訴學(xué)生我們現(xiàn)在只研究眼前的這一條染色體。教師演示“結(jié)”一分為二的過程,讓學(xué)生體會出該過程中一條染色體上的DNA由原來兩個變成一個,此時對應(yīng)的應(yīng)該是有絲分裂的后期。在黑板上畫出一個“細(xì)胞”,將剛才進(jìn)行的過程在此“細(xì)胞”中演示,讓學(xué)生體會一個細(xì)胞變成兩個細(xì)胞的過程中DNA數(shù)量減半,此時對應(yīng)的是有絲分裂的末期。
2.5有絲分裂過程是否存在同源染色體
同源染色體指減數(shù)分裂過程中兩兩配對的一對染色體。其特點是:大小和形態(tài)一般都相同;來源不同,一條來自父方,一條來自母方。
常見問題:不少同學(xué)認(rèn)為有絲分裂過程中不存在同源染色體。
錯因剖析:同源染色體的概念學(xué)生只有在講減數(shù)分裂這一節(jié)內(nèi)容時中才初次接觸,他們思維定勢地認(rèn)為有絲分裂過程沒有同源染色體。
突破方法:根據(jù)同源染色體的特點,可知同源染色體包含的兩條染色體,其中一條來自父方,一條來自母方。對于有性生殖的大多數(shù)二倍體真核生物而言,生命的起點是精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵。父方給下一代提供一條染色體,那母方也會提供一條相對的染色體??蛇x用長度相同的顏色不同的兩根電線表示,如一條紅色電線和一條藍(lán)色電線就可以代表一對同源染色體。經(jīng)過間期的復(fù)制,兩根捆在一起的藍(lán)色電線和兩根捆在一起的紅色電線就代表復(fù)制后的一對同源染色體。學(xué)生自己動手操作,他們會體會到有絲分裂全過程都有同源染色體。
3.利用電線代表染色體存在的不足
由于染色體的結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜,染色體的復(fù)制過程也并非像我們所描述的穿電線的過程那么簡單。故教師在上課時一定要向?qū)W生聲明教學(xué)過程中所用的道具電線僅僅將其比喻成染色體而已。染色體結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容可以通過課外小知識的形式補(bǔ)充給學(xué)生,以免學(xué)生在認(rèn)知上出現(xiàn)思維的誤區(qū)。
活用生活中常見的一些生活用品,可以將高中生物中一些抽象的內(nèi)容變得更形象,更具體,更直觀。讓學(xué)生親自動手操作,能大幅度提升學(xué)生對知識的理解,能更快更好地突破學(xué)習(xí)上的難點,起到事半功倍的效果。endprint