李靜 張蕊
摘 要:有絲分裂和減數(shù)分裂是真核細(xì)胞的兩種重要分裂方式。它們是微觀、動(dòng)態(tài)、連續(xù)變化的過程,給準(zhǔn)確認(rèn)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(jì)數(shù)繪制相關(guān)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(duì)、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(xué)難點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:有絲分裂;減數(shù)分裂;染色體
一、 學(xué)生答題時(shí)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(shí)期圖像。2. 在減數(shù)分裂過程中,不能正確將不同分裂時(shí)期的圖像與細(xì)胞名稱對(duì)應(yīng)。3. 同源染色體概念模糊,不能準(zhǔn)確在各分裂圖像中找到同源染色體。4. 不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)細(xì)胞分裂不同時(shí)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(duì)、染色體組等)。5. 不能準(zhǔn)確地將處于細(xì)胞分裂同一時(shí)期的染色體形態(tài)、行為、細(xì)胞名稱及各種物質(zhì)含量變化聯(lián)系起來。6. 對(duì)細(xì)胞分裂過程圖的先后順序不能準(zhǔn)確區(qū)分。7. 對(duì)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(shí)質(zhì)、基因突變、基因重組、細(xì)胞分裂異常產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型等。9. 將DNA半保留復(fù)制與細(xì)胞分裂結(jié)合起來,對(duì)整個(gè)過程理不清。
二、 課堂教學(xué)策略及建議
以上問題均是對(duì)細(xì)胞分裂過程不能熟練掌握導(dǎo)致。所以熟練掌握有絲分裂、減數(shù)分裂過程圖是學(xué)好這部分知識(shí)的基礎(chǔ)。
(一) 有絲分裂過程教學(xué)策略及建議
1. 播放Flash,播放有絲分裂過程Flash,讓學(xué)生明確不論是哪種分裂,本是一個(gè)連續(xù)的過程,為了研究的方便人為地劃分為若干時(shí)期。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí):整個(gè)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(xì)胞的有絲分裂為例,描述各時(shí)期染色體形態(tài)、行為及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下名詞:染色質(zhì)、染色體(染色體的臂、著絲點(diǎn))、姐妹染色單體、紡錘體、赤道板、細(xì)胞板等。每描述一個(gè)時(shí)期,總結(jié)一句口訣,便于學(xué)生記憶。
3. 繪制染色體變化過程圖,老師在黑板上畫,學(xué)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(duì)比,且考慮到繪圖的簡(jiǎn)便性,我們規(guī)定:不論是有絲分裂還是減數(shù)分裂,體細(xì)胞都含有4條2對(duì)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(jì)數(shù)各種物質(zhì)含量變化,對(duì)照染色體變化過程圖,列表計(jì)數(shù)以下物質(zhì)在各時(shí)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(duì)、染色體組。計(jì)數(shù)之前需要介紹以下知識(shí):同源染色體、染色體組,計(jì)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(xué)生上黑板,以分裂時(shí)期為橫坐標(biāo),某物質(zhì)的含量為縱坐標(biāo),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(cuò)和總結(jié),老師進(jìn)行糾錯(cuò),并總結(jié)各曲線變化的關(guān)鍵點(diǎn)及形成原因。簡(jiǎn)要介紹間期G1、S、G2各時(shí)期的主要特點(diǎn)及功能,以便于學(xué)生正確繪制間期圖。
7. 再繪圖,要求學(xué)生以多種形式繪制所有圖形,重點(diǎn)掌握染色體變化圖,其他圖都以此為基礎(chǔ)??梢允腔铐摗⒆鳂I(yè)本、筆記、上黑板畫等形式。每次都需要老師及時(shí)糾錯(cuò),直到學(xué)生熟練掌握繪圖技巧。
8. 對(duì)比動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過程異同點(diǎn)。
(二) 減數(shù)分裂過程教學(xué)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(xué)生看到減數(shù)分裂過程的特點(diǎn):復(fù)制一次,連續(xù)分裂兩次。讓學(xué)生明確:不同分裂時(shí)期,生殖細(xì)胞名稱不同。(2)繪制染色體變化過程圖,以4條2對(duì)同源染色體作為精原細(xì)胞的染色體構(gòu)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(huì)、四分體、同源染色體對(duì)、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(gè)步驟圖下標(biāo)明細(xì)胞所處分裂時(shí)期及細(xì)胞名稱。(3)計(jì)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(xué)生上黑板,完成以下任務(wù):①以分裂時(shí)期為橫坐標(biāo),某物質(zhì)的含量為縱坐標(biāo),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(xì)胞名稱為橫坐標(biāo),繪制染色體、核DNA、染色單體變化曲線圖。③觀察統(tǒng)計(jì)各種生殖細(xì)胞數(shù)量變化過程,統(tǒng)計(jì)精細(xì)胞的種類。(5)糾錯(cuò)和總結(jié):老師進(jìn)行糾錯(cuò),并總結(jié)各曲線變化的關(guān)鍵點(diǎn)及形成原因。(6)再繪圖:要求學(xué)生以多種形式繪制所有圖形,重點(diǎn)掌握染色體變化圖,其他圖都以此為基礎(chǔ)。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(shí)糾錯(cuò),直到學(xué)生熟練掌握繪圖技巧。
2. 卵細(xì)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(jí)卵母細(xì)胞及次級(jí)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不均等分裂。②不同時(shí)期各種生殖細(xì)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(xué)生明白配子多樣性產(chǎn)生的兩個(gè)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(dǎo)學(xué)生觀察總結(jié):不考慮交叉互換,具有2對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞可能產(chǎn)生4種配子。布置作業(yè):有3對(duì)同源染色體的精原細(xì)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(dǎo)學(xué)生畫圖嘗試:有1對(duì)同源染色體的精原細(xì)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(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞,求其產(chǎn)生配子的基因型。畫2對(duì)4條同源染色體,在其上標(biāo)上相應(yīng)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(shí)質(zhì)。(2)一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞,產(chǎn)生了Aab的配子。畫2對(duì)4條同源染色體,在其上標(biāo)上相應(yīng)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(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞,產(chǎn)生了aaB的配子。畫2對(duì)4條同源染色體,在其上標(biāo)上相應(yīng)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(gè)基因型為AaBb的體細(xì)胞,產(chǎn)生了AAaBb的子細(xì)胞。畫2對(duì)4條同源染色體,在其上標(biāo)上相應(yīng)的等位基因,繪制有絲分裂過程圖,揭示AAaBb子細(xì)胞的異常產(chǎn)生過程。各種與基因型相關(guān)的問題,都可以通過繪制相應(yīng)的細(xì)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(xué)好這部分知識(shí)的基礎(chǔ)。
作者簡(jiǎn)介:
李靜,張蕊,甘肅省武威市,甘肅省武威市第八中學(xué)。