陳曉穎

（福州市華僑中學(xué)，福建 福州 350004）

高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課不能是新授課內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù)，應(yīng)以小專題的形式將關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的內(nèi)容進(jìn)行有效整合，幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移和科學(xué)思維能力，從而有效地提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性。因此在高三二輪復(fù)習(xí)中，筆者嘗試將“有絲分裂”“減數(shù)分裂”和“受精作用”等重要概念進(jìn)行重組，形成“細(xì)胞分裂”專題復(fù)習(xí)課。

一、繪制概念圖，建構(gòu)知識(shí)框架

“有絲分裂”“減數(shù)分裂”和“受精作用”這三個(gè)重要概念的內(nèi)在聯(lián)系可通過(guò)生物世代呈現(xiàn)出來(lái)：包括人類在內(nèi)的高等生物通過(guò)有性生殖的方式繁衍后代、生生不息，使本物種得以延續(xù)。受精卵是生命的起點(diǎn)，受精卵發(fā)育成完整生物體主要是通過(guò)有絲分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)。性成熟的雌雄個(gè)體則通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子。精卵的融合完成受精作用，又產(chǎn)生了新一代個(gè)體。

利用白板的即時(shí)生成性，教師可在白板上提供生物學(xué)術(shù)語(yǔ)與符號(hào)，如“生物體”“受精卵”“精子”“卵細(xì)胞”“♂”“♀”等，讓學(xué)生在白板上拖動(dòng)詞條并補(bǔ)上線條和箭頭繪制成概念圖來(lái)表示生物世代過(guò)程。對(duì)于表達(dá)得不夠準(zhǔn)確或完整的概念圖，其他學(xué)生還可以當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行糾正或補(bǔ)充。（如圖1）

圖1 生物世代示意圖

二、復(fù)習(xí)有絲分裂概念

首先利用白板展示有絲分裂過(guò)程中染色體和DNA數(shù)量變化的曲線，教師利用白板筆在曲線上做著重記號(hào)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注有絲分裂前后染色體和DNA的數(shù)量變化，讓學(xué)生了解實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞增殖的有絲分裂的重要特征之一是細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)DNA的數(shù)量及其載體染色體的形態(tài)、數(shù)目在分裂前后不改變。從而使得學(xué)生明白有絲分裂的意義：一個(gè)細(xì)胞通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，DNA和染色體能夠在親代細(xì)胞和子代細(xì)胞間保持恒定。DNA和染色體能夠在親代細(xì)胞和子代細(xì)胞間保持恒定的關(guān)鍵事件是遺傳物質(zhì)的“復(fù)制”和“均分”，有絲分裂過(guò)程就是圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵展開(kāi)的。以一對(duì)同源染色體為例，請(qǐng)學(xué)生代表在白板上繪出這對(duì)染色體在有絲分裂過(guò)程中的行為變化，并相互補(bǔ)充、修改與完善。

在此基礎(chǔ)上，教師從“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的角度啟發(fā)學(xué)生思考：①遺傳物質(zhì)的載體在間期以細(xì)絲狀的染色質(zhì)存在，而分裂期以高度螺旋化的染色體存在有何意義？②有絲分裂后期移向細(xì)胞兩極的兩套染色體相同嗎？③有絲分裂過(guò)程中其他結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和消失對(duì)遺傳物質(zhì)的“復(fù)制”和“均分”有何意義？并利用白板的放大鏡工具提示學(xué)生注意，例如，前期核膜和核仁的消失、紡錘體的出現(xiàn)，末期紡錘體消失、出現(xiàn)新的核膜和核仁、細(xì)胞板的出現(xiàn)等。

通過(guò)剖析和歸納，促進(jìn)學(xué)生理解細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體，有絲分裂過(guò)程中各個(gè)結(jié)構(gòu)的變化是為遺傳物質(zhì)的“復(fù)制”和“均分”服務(wù)的。最后讓學(xué)生從生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳等方面舉例說(shuō)明有絲分裂的生物學(xué)意義。

三、復(fù)習(xí)減數(shù)分裂概念

為了讓學(xué)生更好地比較分析減數(shù)分裂和有絲分裂，讓學(xué)生在白板上繪制細(xì)胞中一對(duì)同源染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中的行為變化，并作簡(jiǎn)要描述。

教師設(shè)問(wèn)：①減數(shù)分裂“減”的是什么？并在白板上展示減數(shù)分裂過(guò)程中染色體和DNA的數(shù)量變化曲線，曲線上做強(qiáng)調(diào)記號(hào)，讓學(xué)生一眼就能看出減數(shù)分裂后染色體、DNA均發(fā)生減半。②減數(shù)分裂發(fā)生“減半”的關(guān)鍵原因是什么？③配子中的染色體、DNA減半有什么意義？

在一對(duì)同源染色體的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)細(xì)胞中兩對(duì)同源染色體的變化規(guī)律來(lái)揭示遺傳變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生借助染色體的實(shí)物模型，模擬減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的聯(lián)會(huì)、分離和非同源染色體的自由組合。

讓學(xué)生帶著①若不考慮交叉互換，這個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞能產(chǎn)生幾種基因型的精子？②若發(fā)生了交叉互換，在聯(lián)會(huì)時(shí)發(fā)生了交叉互換的情況下該初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生了幾種類型的精子等問(wèn)題進(jìn)行模型建構(gòu)。請(qǐng)一位學(xué)生代表在黑板上建模示范，其他學(xué)生獨(dú)立操作，教師可適當(dāng)進(jìn)行提示和指導(dǎo)。例如初級(jí)精母細(xì)胞中有兩對(duì)同源染色體，這4條染色體能否任意兩兩分配到子細(xì)胞中？

教師在學(xué)生建構(gòu)模型的過(guò)程中，可利用手機(jī)或IPAD把不同學(xué)生得出的精細(xì)胞種類拍照上傳到白板屏幕，便于比較分析與總結(jié)。若不考慮突變、交叉互換等因素，每個(gè)人的操作板上只能展示其中的兩種組合方式，因?yàn)闇p數(shù)第一次分裂非同源染色體自由組合的機(jī)會(huì)只有一次，即一個(gè)精原細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂只能產(chǎn)生兩種類型的精子。但不同同學(xué)的操作板上可能出現(xiàn)不同的組合方式，這就好比精巢內(nèi)有為數(shù)眾多的精原細(xì)胞，每次減數(shù)分裂非同源染色體的自由組合都是隨機(jī)的，它們就可能產(chǎn)生種類繁多的精子，從數(shù)學(xué)概率的角度來(lái)看應(yīng)該是2n（n為染色體的對(duì)數(shù)）。如果考慮交叉互換，那就另當(dāng)別論了。那么即便是一個(gè)精原細(xì)胞也能產(chǎn)生四種類型的精子。所以減數(shù)分裂導(dǎo)致配子中遺傳物質(zhì)組成的多樣性主要來(lái)自于兩個(gè)原因，一是非同源染色體的自由組合和聯(lián)會(huì)時(shí)發(fā)生的交叉互換。它們都造成了非等位基因的自由組合，從生物變異的角度，就是基因重組。

四、復(fù)習(xí)受精作用概念

以白板課件的動(dòng)畫作為提示，讓學(xué)生嘗試描述受精作用的概念及受精具體過(guò)程，理解防止多精入卵的屏障。同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)，受精時(shí)僅精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)，兩者的細(xì)胞核相互融合，從而實(shí)現(xiàn)了彼此染色體的融合。

教師可適時(shí)拋出問(wèn)題，為什么相同的父母生出的后代不是一模一樣的？引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)課復(fù)習(xí)的知識(shí)歸納解釋原因，減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組成上具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，而受精過(guò)程中雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，造成了受精卵中遺傳物質(zhì)組成的多樣性。所以即使是同一對(duì)父母所生的幾個(gè)孩子，性狀表現(xiàn)也各不相同。

五、總結(jié)生物世代繁殖過(guò)程

減數(shù)分裂使配子中的染色體數(shù)減半（n）；由于精卵的結(jié)合，受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到親代體細(xì)胞中的水平（2n）。受精卵中的染色體半數(shù)來(lái)自父方，半數(shù)來(lái)自母方，且兩兩成對(duì)，即成對(duì)的同源染色體。由于體細(xì)胞歸根結(jié)底都是受精卵通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生，所以體細(xì)胞與受精卵一樣，也存在成對(duì)的同源染色體。減數(shù)分裂和受精作用的生物學(xué)意義從進(jìn)化的角度考慮，有性生殖產(chǎn)生的豐富的變異為進(jìn)化提供了大量的原材料，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，這體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。（如圖2）

圖2 受精作用過(guò)程中染色體的變化規(guī)律

教師運(yùn)用電子白板等新媒體教學(xué)手段的核心應(yīng)是服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)，而非為了展示白板的功能。高中生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)注重知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)和知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，而非細(xì)枝末節(jié)的事實(shí)性知識(shí)。

這節(jié)“細(xì)胞分裂”復(fù)習(xí)課主要借助電子白板教育技術(shù)，在教師、學(xué)生及教學(xué)內(nèi)容三者之間搭建了互動(dòng)平臺(tái)。以一系列問(wèn)題激發(fā)學(xué)生思考，將“知識(shí)線索”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢?wèn)題線索”，有效地引導(dǎo)學(xué)生將細(xì)胞分裂與孟德?tīng)栠z傳規(guī)律、遺傳變異、進(jìn)化等知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)遺傳變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)有更深刻的認(rèn)識(shí)。