有絲分裂過程的模擬

摘 要：將染色體和染色質制成紙片模具，組織學生模擬有絲分裂過程，充分發(fā)揮學生的主體能動性，有效促進學生自主構建知識和提高觀察思考能力，讓學生在活動中體驗、突破重難點。

關鍵詞：紙片模具；模擬；有絲分裂

高中生物必修一《有絲分裂》一節(jié)是教學的重點和難點，通過從教經驗分析，難體現(xiàn)在以下兩點：1. 通常教學采用Flash動畫展示和畫圖兩種，這兩種方式有利有弊，F(xiàn)lash動畫展示形象生動，畫圖有助于識記，但學生很難理解染色質、染色體的動態(tài)變化，尤其是有絲分裂后期姐妹染色單體的分開，著絲點的分裂。2. 解題過程中染色體、DNA數目不能準確判斷，究其原因是對染色體、染色質結構認識不清，不知道染色質和染色體都有兩種存在形式。怎樣突破這兩個難點，設計了該實驗。

1. 目的要求：通過該實驗區(qū)別染色體和染色質，讓學生親自動手操作感受、理解有絲分裂過程。為必修二學習減數分裂做準備。

2. 材料用具：采用學生易獲取的廢舊作業(yè)紙（做紙條代表染色質，紙條展開代表染色體）和記號筆一支（在紙條中部畫點，代表著絲點）。

3. 方法步驟：

（1） 染色質和染色體形態(tài)結構認識

這一步可以說是該模擬活動的重點，圖示一中圖1到圖2是理解有絲分裂間期DNA的復制，也可以說是染色質的復制，但DNA加倍，染色質數量不變；圖示一中圖3到圖4是理解有絲分裂后期著絲點的分裂，姐妹染色單體的分開。

1） 染色體是細胞內具有遺傳性質的遺傳物質深度壓縮形成的聚合體，易被堿性染料染成深色，所以叫染色體（圖示一中用長方形條表示，如圖3、4），圖示二中用展開的紙條模擬高度螺旋化的染色體。

2） 染色體和染色質是同一物質在細胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)。染色體出現(xiàn)于分裂期，染色質出現(xiàn)于間期，呈絲狀（圖示一中用線條表示，如圖1、2），圖示二中用折疊的、形態(tài)細一點的紙條模擬染色質。

3）染色體和染色質的表示，圖示一中1為不含姐妹染色單體的染色質，圖示一中2為含姐妹染色單體的染色質，圖示一中3為含姐妹染色單體的染色體，圖示一中4為不含姐妹染色單體的染色體。

4）數目關系：數染色體看著絲點，數DNA看線條（不管線條的粗細），理清數目關系為下一課時繪制有絲分裂過程中染色體、DNA、姐妹染色單體的坐標曲線圖和柱形圖打下堅實的基礎。

（2） 有絲分裂過程中染色質、染色體動態(tài)演示

1） PPT展示有絲分裂間期的變化——學生表述——教師總結：DNA的復制，蛋白質的合成——提問：怎樣表示DNA的復制？學生：根據以上數目關系，設計染色質的變化并演示。（圖示二中1表示染色質復制之前，2表示染色質復制之后）

2） PPT展示有絲分裂前期的變化——學生表述——教師總結：核仁、核膜消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體。用順口溜記憶就是“仁膜消失現(xiàn)兩體”——提問：仁膜消失如何表達？兩體出現(xiàn)如何表達？學生：根據以上現(xiàn)象表示染色體的出現(xiàn)（展開紙條，表示染色質變染色體，圖示二中3表示有絲分裂前期），紡錘體的出現(xiàn)在作圖中體現(xiàn)。

3） PPT展示有絲分裂中期的變化——學生表述——教師總結：染色體的著絲點整齊排列在細胞中央，用順口溜記憶就是“赤道板上排整齊”——教師講解：赤道板：細胞中央的平面，類似地球儀的平面，但不是真正存在的結構。染色體在細胞中央整齊排列如何表達？學生：根據以上現(xiàn)象設計并演示（圖示二中4表示有絲分裂中期）。

4） PPT展示有絲分裂后期的變化——學生表述——教師總結：著絲點分裂，姐妹染色單體分離，移向細胞兩極，用順口溜記憶就是“一分為二向兩極”——學生：根據以上現(xiàn)象設計并演示（圖示二中5、6表示有絲分裂后期，5是展開表示6是折疊表示，這一步重點讓學生明確一個染色體上有一個DNA，即不含姐妹染色單體。）

5） PPT展示有絲分裂末期的變化——學生表述——教師總結：“兩消兩現(xiàn)新壁建”——教師提問：兩消指的是？兩現(xiàn)指的是？學生：兩消指的是染色體和紡錘體消失（展開紙片重新折疊成紙條，表示染色體變染色質），學生根據以上現(xiàn)象設計并演示（圖示二中7表示有絲分裂末期。）

6） 總結 以上各步按學生觀察，自主學習進行教學，為加強理解記憶，可以同桌相互配合學習：一個同學表述各個時期的變化，另一個同學在桌面擺放有絲分裂過程中的染色體（質）行為變化。

以上各步學習均結合了flash的形象生動，激發(fā)學生興趣，讓學生通過觀察和閱讀總結表述，再通過教師設問把握重難點，最后通過學生折疊和展開紙條理解分裂過程中染色質與染色體的動態(tài)變化，讓學生在玩中學。這種模擬不僅是對事實現(xiàn)象的重現(xiàn)，而且是學生對現(xiàn)象的理解、表達和設計。模擬是理解染色質和染色體的動態(tài)變化，是突破本節(jié)教學重點的方法之一，在教后的反思中發(fā)現(xiàn)通過模擬學生對染色質和染色體存在于哪些時期一目了然，也解決了同學們對有絲分裂后期染色體形態(tài)和姐妹染色單體數目的困惑，同時學生觀察動畫和閱讀課本最終用作圖的方式表達分裂各個時期的變化也是突破教學重點的方法，可以彌補學生對分裂各時期的其他結構變化的認識。

參考文獻：

[1] 吳舉宏.翻譯過程的模擬[J].生物學通報，2010，45（9）.

作者簡介：張志，中學一級教師，貴州省黔南布依族苗族自治州，貴州省甕安二中。