構(gòu)建實(shí)物模型 巧妙突破減數(shù)分裂教學(xué)中的難點(diǎn)

江蘇省南京市雨花臺(tái)中學(xué)(210012) 朱慧娟

減數(shù)分裂的具體過(guò)程多而繁，學(xué)生學(xué)完后，通常會(huì)與有絲分裂的內(nèi)容相混淆。筆者在不斷碰壁后努力尋找較好的教學(xué)手段，在一段時(shí)間實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)在播放減數(shù)分裂模擬動(dòng)畫全過(guò)程后，再讓學(xué)生動(dòng)手制作染色體，構(gòu)建減數(shù)分裂的圖像，學(xué)習(xí)效果大大改善。通過(guò)實(shí)物模型的構(gòu)建，能分階段解決減數(shù)分裂教學(xué)中的幾個(gè)難點(diǎn)，具體總結(jié)如下。

1 同源染色體和姐妹染色單體的區(qū)分

難點(diǎn)：對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，盡管前面有絲分裂的學(xué)習(xí)已經(jīng)做了鋪墊，但是到底什么是染色單體，什么是同源染色體，很多學(xué)生還是很困惑。

突破：自己動(dòng)手，在模擬操作中體會(huì)概念。

1.1 姐妹染色單體

將剪好的一條白色硬紙板做染色體，用磁鐵做染色體的著絲點(diǎn)(見圖1)，一個(gè)未復(fù)制的染色體就做好了。

圖1 染色體制作圖

提問(wèn)：這是幾條染色體，有沒(méi)有姐妹染色單體，上面有幾個(gè)DNA？

再在磁鐵下放一條完全相同的白色硬紙板，這時(shí)一個(gè)磁鐵下有兩條硬紙板，表明經(jīng)過(guò)間期，染色體已復(fù)制(見圖2)。

圖2 復(fù)制后的染色體

再問(wèn)：這是幾條染色體？有幾條姐妹染色單體？有幾個(gè)DNA？

學(xué)生總結(jié)：姐妹染色單體概念。

1.2 同源染色體

按相同做法做一個(gè)紅色的染色體，并和原來(lái)做好的白色染色體放一起(見圖3)。

圖3 聯(lián)會(huì)的同源染色體

提問(wèn)：為什么用兩種顏色表示？這2條不同顏色染色體的關(guān)系是什么？

再問(wèn)：這里有幾對(duì)同源染色體？

學(xué)生總結(jié)：同源染色體的概念。

這兩條染色體形態(tài)大小相同，一條來(lái)自父方(白色)一條來(lái)自母方(紅色)，在減數(shù)分裂中可以聯(lián)會(huì)的，稱為同源染色體。

2 同源染色體和四分體區(qū)別

難點(diǎn)：學(xué)習(xí)了同源染色體概念后，學(xué)生可能誤認(rèn)為同源染色體與四分體的概念完全相同。

突破：及時(shí)通過(guò)實(shí)物模型加深理解。

2.1 四分體

將一對(duì)同源染色體擺在一起。提問(wèn)：這是四分體嗎？是同源染色體嗎？

學(xué)生總結(jié)四分體的概念：配對(duì)后聯(lián)會(huì)的同源染色體，由于含有4條姐妹染色單體，所以叫四分體。

再問(wèn)：四分體和同源染色體表示數(shù)目的單位一樣嗎？

再展示多對(duì)聯(lián)會(huì)的染色體(見圖4)。

圖4 配對(duì)的同源染色體

追問(wèn)：這是幾個(gè)四分體？

2.2 同源染色體

將同源染色體擺的很開。提問(wèn)：這是同源染色體嗎？還是四分體嗎？(讓學(xué)生體會(huì)兩者的聯(lián)系與區(qū)別)

再問(wèn)：一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂后，形成的精子中含3條染色體，在該精原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂的過(guò)程中，有幾個(gè)四分體？

3 減數(shù)分裂中染色體行為的變化。

難點(diǎn)：間期染色體復(fù)制，減數(shù)第一次分裂染色體的聯(lián)會(huì)、四分體形成、同源染色體分離和非同源染色體的自由組合以及減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體的分離，這些過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，但是課本上的圖形是靜態(tài)的，如果只放投影，速度太快，學(xué)生難以把握每個(gè)圖形的特點(diǎn)。因此，可以在播放投影的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在黑板模擬染色體的行為變化，相當(dāng)于一個(gè)集體回放學(xué)習(xí)的過(guò)程。

突破：以2對(duì)同源染色體為例，讓學(xué)生上臺(tái)用做好的染色體模型模擬雌性動(dòng)物形成卵細(xì)胞時(shí)各細(xì)胞內(nèi)染色體的行為變化(見圖5)。在此過(guò)程中可能有學(xué)生會(huì)出錯(cuò)，其他學(xué)生可反思后糾正。

圖5 卵細(xì)胞形成過(guò)程圖

4 減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離和非同源染色體自由組合

難點(diǎn)：減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離時(shí)，非同源染色體是怎樣自由組合的。

突破：以2對(duì)同源染色體為例，同源染色體分離時(shí)，學(xué)生1擺出非同源染色體第一種可能組合(見圖6)。

圖6 染色體第一種組合

再讓學(xué)生2擺出第二種可能的組合。

提問(wèn)：1個(gè)精原細(xì)胞能夠2種可能都選擇嗎？

5 減數(shù)第二次分裂后期染色體形態(tài)和數(shù)量變化

難點(diǎn)：在識(shí)圖和畫圖中，學(xué)生不理解為什么減數(shù)第二次分裂后期兩條染色單體分離后不能稱為同源染色體。

突破：我們?cè)谝婚_始做模型時(shí)就用兩種顏色表示一個(gè)來(lái)自父方一條來(lái)自母方的同源染色體，所以，這兩條姐妹染色單體形成的兩條染色體顏色相同，表示來(lái)源相同，不可能是同源染色體。

6 減數(shù)分裂中染色體和DNA數(shù)量的變化

難點(diǎn)：減數(shù)分裂中染色體和DNA數(shù)量是如何變化的。

突破：從學(xué)生擺好的實(shí)物中，讓學(xué)生數(shù)染色體的數(shù)量，歸納染色體和DNA的變化規(guī)律。讓學(xué)生知道數(shù)染色體的數(shù)目就是數(shù)著絲點(diǎn)(磁鐵)數(shù)目。

7 畫減數(shù)分裂的某個(gè)時(shí)期的具體圖形

難點(diǎn)：畫圖是減數(shù)分裂題目常見題型之一。因此，學(xué)生要熟練掌握每個(gè)時(shí)期的染色體形態(tài)和數(shù)量變化，通過(guò)讓學(xué)生自己擺放染色體，可以加深其印象。尤其是易出錯(cuò)的幾個(gè)時(shí)期，可讓多個(gè)學(xué)生反復(fù)擺放，或者教師故意擺錯(cuò)，讓學(xué)生糾正。

突破：在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)要打好基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)不同顏色代表父方和母方的染色體。因此，每對(duì)同源染色體都用不同的顏色表示。

總之，利用實(shí)物構(gòu)建模型，學(xué)生在動(dòng)手時(shí)，能反復(fù)思考，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，在減數(shù)分裂過(guò)程中運(yùn)用這樣的教學(xué)方法，課堂教學(xué)效果明顯優(yōu)于只看課件或者課本進(jìn)行的學(xué)習(xí)。