戴莉莉
“细胞分裂”是历年高考的必考考点,师生在高三复习时都很重视.但是,由于其内容枯燥乏味,且又抽象难懂,很多学生学习时产生畏惧感,学习效果自然也差强人意.如何在高三复习时消除这种负面情绪、并高效复习《细胞分裂》专题呢?俗话说:爱美之心,人皆有之.“细胞分裂”是细胞生命历程的一部分,当然蕴藏着生命之美.笔者通过教学实践,摸索出了一种行之有效的教学方法:挖掘枯燥、抽象的知识中蕴藏的美,从而消除学生学习时产生的畏惧情绪;并通过知识拓展,提高学习效率.
一、导入语激发美感
课堂导入语五花八门,因施教者而异,可根据各人教学风格设计.譬如:在美丽的自然界,除病毒外,形形色色的动物、植物以及微生物都是由细胞构成的.无论是体细胞,还是生殖细胞,都是通过细胞分裂产生的.在美丽的生物课堂上,让我们一起欣赏细胞分裂时的美吧.
二、挖掘枯燥、抽象的知识中蕴藏的生命之美、规律之美
1.细胞分裂图的分裂方式和时期判断
以二倍体生物为例:
①细胞分裂三种前期图的判断
②细胞分裂三种中期图的判断
③细胞分裂三种后期图的判断
上述九幅细胞分裂图中,每一幅几乎都存在对称美.另外,可以看出染色体是图中的主角,其行为既富有美感也暗藏玄机.比如,减数第一次分裂中出现的同源染色体联会、成对排列在赤道板两侧或者分离等特殊行为就犹如两只蝴蝶跳舞时从靠近到分离的一系列行为;有丝分裂和减数第二次分裂中染色体由散乱分布到整齐排列在赤道板上,再到着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体移向两级,就像是魔法师在展示分身术时的准备和分身过程.通过分析,教师引导学生发掘细胞分裂的规律:二倍体的细胞分裂时如果无同源染色体,则判断是减数第二次分裂;如果有同源染色体,则看同源染色体有无特殊行为.如果无联会、四分体、同源染色体成对排列在赤道板两侧或者分离等类似两只蝴蝶跳舞的行为,则判断是有丝分裂;如果有联会、四分体、同源染色体成对排列在赤道板两侧或者分离等特殊行为,则判断是减数第一次分裂.
在学生能运用该规律的基础上,教师抛出问题开拓学生的思维:1.同源四倍体生物减数第二次分裂有没有同源染色体?2.二倍体的单倍体有丝分裂有没有同源染色体?通过对这两个问题的思考,不仅开拓了学生的思维,而且加深了学生对二倍体生物细胞分裂特征的理解,在一定程度上也防止了生搬硬套规律.
2.细胞分裂的规律拓展
(1)细胞分裂染色体组的变化规律
细胞分裂各时期的染色体组数是多少?一般学生较难直接回答出来.学生在新授课时已经学过细胞分裂时染色体的变化曲线,教师引导学生先画出染色体的变化曲线,然后在此基础上画出细胞分裂染色体组的变化曲线(下图为二倍体生物减数分裂染色体组的变化曲线).学生比较曲线后很容易看出,两曲线走势竟然完全一样.原来,细胞分裂中染色体与染色体组数目的变化是同步的!学生自己探究出的结论自然让他们觉得妙不可言.
(2)每条染色体上DNA数的变化规律
学生猛一看到上图的曲线,可能会误认为是新授课学习过的细胞分裂时细胞核中DNA的数量变化曲线.他们往往只看到曲线走势一致,却忽视了纵坐标的含义不一样.另外,很多学生对每条染色体上DNA的变化情况本身也掌握不够.教师可以这样引导学生分析下图:ab段和cd段的原因分别是什么?bc段在有丝分裂中代表什么时期?在减数分裂中呢?经过一番分析,学生明白了每条染色体上DNA数的变化和细胞核中DNA数的变化曲线虽然走势一致,但是两种曲线各段所对应的细胞分裂时期却不相同.
在上述“细胞分裂染色体组的数量变化规律”的发现过程中,学生通过比较细胞分裂时染色体和染色体组的变化情况,不仅复习巩固了已学的染色体数量变化规律,而且能够直接根据染色体的数量变化推算染色体组的数量变化,简化了通常采取的抽象的算染色体组数的方法.教师利用“每条染色体上DNA数的变化规律曲线图”引导学生比较了细胞核中的DNA和每条染色体上DNA数的变化规律,强化了对细胞分裂过程中DNA数量变化的原因的理解.温故知新、规律拓展、视野开阔,不亦说乎!学生的心里美美的,对复习“细胞分裂”这个难点也增添了不少信心.
反馈训练
下列关于DNA分子、染色体和染色体组数目的叙述,正确的是( ).
A.有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍
B.二倍体生物有丝分裂后期细胞中染色体组数为两组
C.二倍体生物减数第一次分裂后期细胞中染色体组数为两组
D.减数第二次分裂过程中细胞内染色体与DNA分子数之比为1∶1
答案:C
解析 A项有丝分裂间期细胞中染色体数目不变.B项二倍体生物有丝分裂后期细胞中染色体加倍,染色体组数也加倍,染色体组数为四组.C项二倍体生物减数第一次分裂后期细胞中染色体数不变,染色体组数也不变,依然为两组.D项减数第二次分裂过程中着丝点分裂前细胞内染色体与DNA分子数之比为1∶2,着丝点分裂后细胞内染色体与DNA分子数之比为1∶1.
3.细胞分裂过程中发生的可遗传的变异
就像改革带来了国家的繁荣昌盛,可遗传的变异有利于生物的进化,使自然界更加生机勃勃.基因突变、基因重组和染色体变异等可遗传的变异在细胞分裂过程中都可能发生.其中,姐妹染色单体分开后形成的两条染色体上出现等位基因的原因是学生较难理解的.
姐妹染色单体是经过染色体复制形成的,一般情况下,姐妹染色单体分开后形成的两条染色体上相同位置上的基因是一样的.为什么有时姐妹染色单体分开后形成的两条染色体上会出现等位基因?学生最常出现的回答是基因突变,也有学生认为是基因重组.到底是什么原因造成的?不妨创设下列情境引导学生进行分析.
例如:已知某生物的基因型为AaBb, A、a和B、b位于两对同源染色体上,其中一个细胞如图所示.若①上携有基因A,②上携带基因b,⑤的相同位点上基因是a,则⑤上a基因的来源是什么?
学生不难判断出右图是有丝分裂.教师引导学生分析:既然是有丝分裂,那就排除基因重组的情况,因为基因重组发生在减数分裂中.因此,判断⑤上a基因的来源是基因突变.接着,教师抛出一个问题,让学生进一步分析:如果将该有丝分裂图换成减数分裂图,⑤上a基因的来源是什么? 在前一问题分析的基础上,可以得出:⑤上a基因的来源是基因突变或者基因重组.然后,教师又进行变题,将该生物的基因型由AaBb改成AABb,让学生领悟到这种情况下⑤上a基因的来源不可能来自基因重组,只能是基因突变.最后由学生水到渠成地归纳出姐妹染色单体分开后形成的两条染色体上等位基因出现的原因.
笔者认为,在引导学生归纳难点规律时,不宜将“问题串”一起呈现,那样容易让学生感到难上加难,产生学习难点知识的畏惧感.教师不妨通过不断变题,层层递进,并引导学生对一系列问题中的每个问题依次有条不紊地分析,层层递进,让学生在充满美感的生物课堂上情不自禁地碰撞出思维的美丽火花,从而在美的情境中巧妙化解难点.