对高中生物“减数分裂”教学内容的分析

2015-11-28 13:33祝丽
学周刊·下旬刊 2015年12期
关键词:减数分裂高中生物教学内容

祝丽

摘要:在高中生物教学中减数分裂是一个非常核心的教学内容,本文从减数分裂的地位、意义和如何教好减数分裂三个方面进行了剖解和分析。

关键词:高中生物 减数分裂 教学内容

在德国科学家Walther Fleming于1882年发现染色体几年后,比利时细胞学家Pierre-Joseph van Beneden发现在蛔虫中每个配子含有两条染色体,而胚胎和成熟个体的体细胞含有四条,由此人们开始发现减数分裂。减数分裂比有丝分裂复杂的多,对其细节方面我们还不太了解,但其基本过程还是很清楚的。而且有性生殖的深远意义也很明显:减数分裂对产生大量的遗传多样性有重要作用,而遗传多样性正是生物进化的原材料。高中生物教育对于这一内容的要求是学生能理解其过程、阐明其意义,是与我们目前对于减数分裂的认知相呼应的。

一、减数分裂的地位

(一)教材中的地位

减数分裂是必修二的开篇,承上启下,与必修一尾篇有丝分裂同属于真核细胞的分类方式,所以讲完有丝分裂讲减数分裂顺理成章。同时必修二的主题是遗传与进化,对于真核生物而言遗传是通过有性生殖实现的,所以减数分裂作为产生配子的方式放在开篇是必然的,而且清楚了分裂中染色体的行为,对于基因的传递和性状的表达才更好理解。

(二)考试中的地位

减数分裂因其作为生物遗传的细胞学基础,也许不是热点但肯定是重点,高中生物教材几经改版这个内容一直是重中之重。可以独立出题,考查分裂的过程;可与有丝分裂一起出题,考查真核生物生长、发育繁殖中两个最重要的分裂方式的区别与联系;可与遗传定律和可遗传变异一起出题,强化生物遗传和变异的细胞学基础。

(三)学习中的地位

必修一由于记忆的东西较多,学生的学习热度一般,成绩的区分度也不大,但到了必修二从减数分裂开始学生的热情出现了明显的变化。学生发现生命的奇妙和有趣,被染色体一步步的变化所吸引,领略到每一步变化的意义。同时学好了减数分裂,将为整个必修二后续章节奠定坚实的基础。

二、减数分裂的意义

(一)为什么要进行减数分裂

在减数分裂教学中经常会出现学生也许清楚地知道减数分裂的过程,但不清楚问什么要减数分裂?教师必须在授课之前就与学生明确如果有丝分裂是细胞唯一的分裂方式,当配子受精结合产生子代时,含有的染色体数目会是亲代的2倍,所以配子的形成必然是另一种分裂形式,只有配子中染色体数目为亲代细胞的一半,才能确保子代与亲代保持相同的染色体数。只有明确了减数分裂的作用和意义,才能更好地理解其过程。

(二)减数分裂和孟德尔

19世纪中期,孟德尔以豌豆为实验材料揭示了生物遗传的奥妙,但在他的遗传学理论拼图中还少了一些碎片,在孟德尔时代许多只能依赖想象的事物通过一些现代技术,如高倍显微镜,人们观察到了染色体,发现减数分裂过程,使得孟德尔的遗传理论得以完善。减数分裂中同源染色体分离,配子中染色体数目减半的同时,染色体上的基因也成单存在了,杂合子中的等位基因彼此分离,独立的存在于配子中,这就使得隐性基因控制的性状通过受精作用在后代个体中得以表现出来,这就是孟德尔的遗传分离定律。减数分裂时非同源染色体自由组合,配子中染色体组成各不相同,携带的基因也就各不相同,这样同一个个体产生的后代就会出现不同性状随机组合的现象,这就是孟德尔的自由组合定律。

(三)减数分裂和达尔文

达尔文的自然选择学说中强调可遗传的变异才能为生物进化提供原材料。在减数分裂过程中变异的三种类型均有所体现。在间期复制时会导致基因突变,相比较有丝分裂过程中体细胞产生的基因突变,生殖细胞中产生的突变通过生殖可以传给下一代,对于生物的进化才是有用的。由于染色体在配子形成的过程中会随机组合,这就确保了有性生殖的后代虽然从双亲那里都获得了一半的染色体,但组成却有所不同,使得亲代与子代以及子代个体之间由于基因重组出现变异。减数分裂中染色体的分离不到位,会使得配子中染色体的数目出现异样,加上染色体的结构由于外因遭到破坏并在配子中被保留下来,上述的两种配子如果能正常受精,产生的后代如果能够存活,对于生物性状的改变将是非常大的。由此可见减数分裂过程中染色体的变化是生物进化的基础。

三、如何教好减数分裂

(一)利用图形进行记忆教学

在减数分裂教学中,利用图形教学是最基本的。图形包括示意图和显微镜观察到的图像,一般教学中强化的是示意图。示意图比较形象便于学生记忆和理解整个过程,所以教师在教学时就要注重图形的板书并要求学生自己动手画。同时对于显微镜观察到的图像也不可忽略,真实的图像可让学生建构起细胞水平的认知。

(二)利用教具进行模拟教学

减数分裂教学中的教具非常多,常见的有橡皮泥、扭扭棒、电线、纸片、纸板,这些材料均可利用形状的变化来模拟分裂过程中染色体的变化,多样化教具的使用使教学变得更直观、生动,把细胞水平的生命活动无限放大,学生可利用实物教具模拟整个分裂的过程,进一步深化了学习。

(三)利用概念进行归纳教学

减数分裂不仅过程比较复杂,而且名词概念也非常多,加大了减数分裂教学的难度。教学时在可在学生掌握分裂过程的基础上,利用概念进行归纳。如同源染色体,教师可就每个过程询问同源染色体存在与否、有几对、相互之间的行为,由此可以引出联会、交叉互换、分离、自由组合、减半等具体名词,这些名词就因同源染色体这一概念联系在一起。

(四)利用曲线图进行抽象教学

减数分裂的考查中曲线图的分析是比较难的,它将具体的分裂过程抽象化,要求学生利用曲线的变化和走势理解分裂过程中各种物质和结构的变化。在教学中,教师要注重曲线图和柱形图的分析,锻炼学生将直观的分裂过程抽象化,更深层次理解减数分裂,提升认知的高度,这也是减数分裂教学中的难点。

四、小结

减数分裂不管从其地位还是意义角度考虑都是高中生物教学的重要内容之一,教师不好讲,学生不易学。笔者从教多年,每次讲授减数分裂时均要精心设计教学流程,充分准备教学用具,采取多种形式、从不同角度加深巩固这节内容,以达到预期的教学目标。

(责编 田彩霞)

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