李靜 張蕊
摘 要:有絲分裂和減數(shù)分裂是真核細胞的兩種重要分裂方式。它們是微觀、動態(tài)、連續(xù)變化的過程,給準確認知帶來困難。我們先繪制有絲分裂、減數(shù)分裂過程染色體變化過程圖,再通過計數(shù)繪制相關物質(zhì)變化的曲線圖(染色體、核DNA、染色單體、DNA/染色體、同源染色體對、染色體組)。通過這種方式將抽象的過程變得形象、具體,以突破教學難點。
關鍵詞:有絲分裂;減數(shù)分裂;染色體
一、 學生答題時主要存在的問題
1. 不能根據(jù)染色體形態(tài)、行為正確區(qū)分有絲分裂、減數(shù)分裂各時期圖像。2. 在減數(shù)分裂過程中,不能正確將不同分裂時期的圖像與細胞名稱對應。3. 同源染色體概念模糊,不能準確在各分裂圖像中找到同源染色體。4. 不能準確計數(shù)細胞分裂不同時期同種物質(zhì)的含量及變化(染色體、染色單體、核DNA、DNA/染色體、四分體、同源染色體對、染色體組等)。5. 不能準確地將處于細胞分裂同一時期的染色體形態(tài)、行為、細胞名稱及各種物質(zhì)含量變化聯(lián)系起來。6. 對細胞分裂過程圖的先后順序不能準確區(qū)分。7. 對涉及交叉互換的配子產(chǎn)生過程模糊。8. 不能很好地從“基因在染色體上的角度”去理解以下問題:配子多樣性產(chǎn)生的原因、分離定律及自由組合定律的實質(zhì)、基因突變、基因重組、細胞分裂異常產(chǎn)生的子細胞基因型等。9. 將DNA半保留復制與細胞分裂結合起來,對整個過程理不清。
二、 課堂教學策略及建議
以上問題均是對細胞分裂過程不能熟練掌握導致。所以熟練掌握有絲分裂、減數(shù)分裂過程圖是學好這部分知識的基礎。
(一) 有絲分裂過程教學策略及建議
1. 播放Flash,播放有絲分裂過程Flash,讓學生明確不論是哪種分裂,本是一個連續(xù)的過程,為了研究的方便人為地劃分為若干時期。引導學生認識:整個過程變化最顯著的物質(zhì)是染色體。
2. 描述分裂過程,以植物細胞的有絲分裂為例,描述各時期染色體形態(tài)、行為及其他細胞結構的變化。重點強調(diào)以下名詞:染色質(zhì)、染色體(染色體的臂、著絲點)、姐妹染色單體、紡錘體、赤道板、細胞板等。每描述一個時期,總結一句口訣,便于學生記憶。
3. 繪制染色體變化過程圖,老師在黑板上畫,學生邊觀察邊畫。為了方便后期將有絲分裂與減數(shù)分裂過程各物質(zhì)做對比,且考慮到繪圖的簡便性,我們規(guī)定:不論是有絲分裂還是減數(shù)分裂,體細胞都含有4條2對同源染色體。來自父方與來自母方的染色體分別用不同的顏色來表示。
4. 計數(shù)各種物質(zhì)含量變化,對照染色體變化過程圖,列表計數(shù)以下物質(zhì)在各時期的含量變化:染色體、核DNA、染色單體、DNA/染色體、同源染色體對、染色體組。計數(shù)之前需要介紹以下知識:同源染色體、染色體組,計數(shù)染色體、染色單體、DNA的方法等。
5. 繪制各種物質(zhì)含量變化曲線圖,組織學生上黑板,以分裂時期為橫坐標,某物質(zhì)的含量為縱坐標,分別繪制有絲分裂過程中各物質(zhì)含量變化曲線圖。
6. 糾錯和總結,老師進行糾錯,并總結各曲線變化的關鍵點及形成原因。簡要介紹間期G1、S、G2各時期的主要特點及功能,以便于學生正確繪制間期圖。
7. 再繪圖,要求學生以多種形式繪制所有圖形,重點掌握染色體變化圖,其他圖都以此為基礎。可以是活頁、作業(yè)本、筆記、上黑板畫等形式。每次都需要老師及時糾錯,直到學生熟練掌握繪圖技巧。
8. 對比動植物細胞有絲分裂過程異同點。
(二) 減數(shù)分裂過程教學策略及建議
1. 精子的形成過程
(1)播放Flash,播放減數(shù)分裂過程Flash,讓學生看到減數(shù)分裂過程的特點:復制一次,連續(xù)分裂兩次。讓學生明確:不同分裂時期,生殖細胞名稱不同。(2)繪制染色體變化過程圖,以4條2對同源染色體作為精原細胞的染色體構成,邊畫圖邊解釋染色體的形態(tài)、行為。需要解釋以下名詞:聯(lián)會、四分體、同源染色體對、四分體中的姐妹及非姐妹染色單體、交叉互換、同源染色體分離、非同源染色體自由組合等。每個步驟圖下標明細胞所處分裂時期及細胞名稱。(3)計數(shù)各種物質(zhì)含量變化。(4)繪制各種物質(zhì)含量變化曲線圖,組織學生上黑板,完成以下任務:①以分裂時期為橫坐標,某物質(zhì)的含量為縱坐標,分別繪制減數(shù)分裂過程中各物質(zhì)含量變化曲線圖。②以不同生殖細胞名稱為橫坐標,繪制染色體、核DNA、染色單體變化曲線圖。③觀察統(tǒng)計各種生殖細胞數(shù)量變化過程,統(tǒng)計精細胞的種類。(5)糾錯和總結:老師進行糾錯,并總結各曲線變化的關鍵點及形成原因。(6)再繪圖:要求學生以多種形式繪制所有圖形,重點掌握染色體變化圖,其他圖都以此為基礎??梢允腔铐?、作業(yè)本、筆記、上黑板畫等形式。每次都需要老師及時糾錯,直到學生熟練掌握繪圖技巧。
2. 卵細胞的形成過程:繪制染色體變化過程圖:染色體變化過程圖及各種物質(zhì)含量變化曲線圖與精子的產(chǎn)生過程是一樣的。需注意以下問題:①初級卵母細胞及次級卵母細胞的細胞質(zhì)不均等分裂。②不同時期各種生殖細胞名稱及數(shù)量變化。
3. 配子多樣性產(chǎn)生的原因:通過繪圖過程使學生明白配子多樣性產(chǎn)生的兩個原因:自由組合、交叉互換。
(1)自由組合
以精子的形成過程為例,繪制染色體變化過程圖,畫出MⅠ后期非同源染色體自由組合的兩種方式,引導學生觀察總結:不考慮交叉互換,具有2對同源染色體的精原細胞可能產(chǎn)生4種配子。布置作業(yè):有3對同源染色體的精原細胞,不考慮交叉互換可以產(chǎn)生多少種配子?畫圖說明產(chǎn)生過程。
(2)交叉互換
引導學生畫圖嘗試:有1對同源染色體的精原細胞,考慮交叉互換,可以產(chǎn)生4種配子。
4. 基因在染色體上
(1)一個基因型為AaBb的精原細胞,求其產(chǎn)生配子的基因型。畫2對4條同源染色體,在其上標上相應的等位基因,繪制減數(shù)分裂過程圖,揭示AB、Ab、aB、ab 4種配子的產(chǎn)生過程、基因分離定律及自由組合定律的實質(zhì)。(2)一個基因型為AaBb的精原細胞,產(chǎn)生了Aab的配子。畫2對4條同源染色體,在其上標上相應的等位基因,繪制減數(shù)分裂過程圖,揭示Aab配子的異常產(chǎn)生過程。(3)一個基因型為AaBb的精原細胞,產(chǎn)生了aaB的配子。畫2對4條同源染色體,在其上標上相應的等位基因,繪制減數(shù)分裂過程圖,揭示aaB配子的異常產(chǎn)生過程。(4)一個基因型為AaBb的體細胞,產(chǎn)生了AAaBb的子細胞。畫2對4條同源染色體,在其上標上相應的等位基因,繪制有絲分裂過程圖,揭示AAaBb子細胞的異常產(chǎn)生過程。各種與基因型相關的問題,都可以通過繪制相應的細胞分裂圖像,從基因在染色體上的角度得以解決。所以熟練掌握有絲分裂、減數(shù)分裂過程圖是學好這部分知識的基礎。
作者簡介:
李靜,張蕊,甘肅省武威市,甘肅省武威市第八中學。