活用“电线”突破细胞增殖的教学难点

朱进

【摘 要】常规生物课在讲解细胞增殖这一节内容时，主要通过教师画图，PPT投影动画，但学生掌握情况不佳。本文尝试运用生活中最常见的电线，巧妙突破本节的教学难点。

【关键词】高中生物；细胞增殖；难点突破

细胞增殖这节内容在高中生物的学习中是一节重点内容。本节可与后面要学的DNA的复制和染色体变异有着密切的关联性，故在高考中也是常考的知识点。但本节内容概念较多，曲线图较抽象，学生对于知识的理解存在很大的难度。电线是生活的的常见物，取材容易，具有一定的韧性，易定型，易操作。本人在教学中尝试运用生活中常见的电线，突破本节教学难点，教学效果明显。

1.教具准备

学生从家中带长度为30厘米，颜色为红色和绿色的单股硬铜线各两根。将每根铜线的中点打一个“结”，把它比喻成染色体的着丝点。

2.本节难点和突破方法

2.1染色体、染色质和染色单体之间的关系

染色体是染色质经过高度螺旋化，缩短变粗形成的杆状结构。染色体变成染色质是一种形态上的变化，其质和量在变化的过程中并未发生任何改变。

常见问题：染色质在高度螺旋化的过程中形成了姐妹染色单体。

错因剖析：不能理解并记住染色体在间期已经复制了，间期已经存在染色单体。

突破方法：取出一根电线，代表复制之前的染色体的样子。然后将另一条相同颜色的电线从“结”的中间穿进去，使两个“结”变成1个“结”。该过程可以看作为染色体的复制。再将”结”两侧盘绕起来。染色质就变成了圆柱状的染色体。学生通过亲自动手操作来体会前期染色体只是形态变了而已，姐妹染色单体在变化前后始终存在。

2.2染色体、DNA、蛋白质之间的关系

染色体是构成细胞的一种重要的结构，其本身由DNA和蛋白质组成的。存在于真核细胞的细胞核中。

常见问题：很多学生固执的认为间期DNA复制了，染色体也复制了，所以染色体复制后必然造成染色体数目加倍。

错因剖析：对于染色体和DNA两者关系区分不清楚。染色体复制和DNA复制的结果不能区分开来。

突破方法：取出一根电线，代表复制之前的染色体的样子。将电线比喻成染色体，而电线的铜丝比喻成DNA，铜丝外面包裹的胶皮比喻成蛋白质。然后再将另一条相同颜色的电线从结的中间穿进去，形成一个整体。统计染色体的数量时，并不是看电线的数量，而是“结”的数量，因此虽然间期之后每个“结”上的电线有两根，但“结”只有一个，所以染色体的数量经过复制并没有加倍。而复制的过程中电线有一根变成了两根。所以DNA的数量会增加一倍。此过程由老师演示，再经过学生自己动手操作，感受。

2.3每个细胞核中染色体、DNA、染色体单体数量变化所对应时期的理解

核DNA数会随着DNA复制数量加倍。染色体的数量加倍的原因是由于在有丝分裂的后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，每条染色体一分为二变成两条染色体。而由于着丝点一分为二，导致每条染色体上由存在姐妹染色单体变成没有姐妹染色单体存在。

常见问题：有丝分裂的后期染色体数量由2N加倍变成4N。很多学生认为既然DNA在染色体上，染色体数量加倍了，那DNA数量此时也应该随之加倍。染色单体仅仅由在一起变成分开来而已，染色单体的数量没有任何变化。

錯因剖析：染色体与DNA对应的数量关系理解不到位，不能理解染色体上可存在一个或两个DNA。另外染色单体的概念也未能正确理解。

突破方法：取出一个含两根电线的染色体，将捆绑在一起的“结”打开变成两个“结”代表姐妹染色单体分离。此时一条染色体变成了两条染色体。虽然染色体的数量加倍了，但是由于电线中的铜丝的数量并没有变化，所以有丝分裂后期染色体数量加倍，核DNA的数量并没有发生任何变化。每个“结”上捆着两根电线的时，染色体上才存在染色单体。而“结”一旦打开，染色单体也就不复存在。

2.4每条染色体上的DNA数量变化曲线的理解

常见问题：将每条染色体上DNA数量下降的时期和每个细胞中DNA数量变化下降的时期等同起来。

错因剖析：未真正理解两个曲线图纵坐标的含义。

突破方法：告之学生每条染色体上DNA数量变化研究的对象只是一条染色体，核DNA数变化曲线研究的对象是整个细胞核。可取出一个捆绑着两根电线的染色体，明确告诉学生我们现在只研究眼前的这一条染色体。教师演示“结”一分为二的过程，让学生体会出该过程中一条染色体上的DNA由原来两个变成一个，此时对应的应该是有丝分裂的后期。在黑板上画出一个“细胞”，将刚才进行的过程在此“细胞”中演示，让学生体会一个细胞变成两个细胞的过程中DNA数量减半，此时对应的是有丝分裂的末期。

2.5有丝分裂过程是否存在同源染色体

同源染色体指减数分裂过程中两两配对的一对染色体。其特点是：大小和形态一般都相同；来源不同，一条来自父方，一条来自母方。

常见问题：不少同学认为有丝分裂过程中不存在同源染色体。

错因剖析：同源染色体的概念学生只有在讲减数分裂这一节内容时中才初次接触，他们思维定势地认为有丝分裂过程没有同源染色体。

突破方法：根据同源染色体的特点，可知同源染色体包含的两条染色体，其中一条来自父方，一条来自母方。对于有性生殖的大多数二倍体真核生物而言，生命的起点是精子和卵细胞结合形成的受精卵。父方给下一代提供一条染色体，那母方也会提供一条相对的染色体。可选用长度相同的颜色不同的两根电线表示，如一条红色电线和一条蓝色电线就可以代表一对同源染色体。经过间期的复制，两根捆在一起的蓝色电线和两根捆在一起的红色电线就代表复制后的一对同源染色体。学生自己动手操作，他们会体会到有丝分裂全过程都有同源染色体。

3.利用电线代表染色体存在的不足

由于染色体的结构非常的复杂，染色体的复制过程也并非像我们所描述的穿电线的过程那么简单。故教师在上课时一定要向学生声明教学过程中所用的道具电线仅仅将其比喻成染色体而已。染色体结构的具体内容可以通过课外小知识的形式补充给学生，以免学生在认知上出现思维的误区。

活用生活中常见的一些生活用品，可以将高中生物中一些抽象的内容变得更形象，更具体，更直观。让学生亲自动手操作，能大幅度提升学生对知识的理解，能更快更好地突破学习上的难点，起到事半功倍的效果。endprint