“有丝分裂”一节重难点的处理

唐超智 李 敏

(河南师范大学生命科学学院 新乡 453007)

“有丝分裂”是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第6章第1节的主要内容。有丝分裂是真核生物细胞增殖的主要方式，其涉及的细胞结构变化有助于对之前学过的“遗传信息的携带者”“细胞核”等知识点的进一步理解；此外，有丝分裂各个阶段细胞结构(如染色体、染色单体和DNA)特征的变化与必修2《遗传与进化》中“减数分裂”“DNA的复制”和“染色体变异”等小节的知识内容密切相关。因此，“有丝分裂”的内容在高中生物学课程学习中具有承上启下作用，学好本部分内容是能否准确理解细胞及遗传物质结构组成和活动规律的关键。对细胞周期的认识、有丝分裂过程特点的理解、染色体和染色单体结构的辨析等是本部分内容的教学重点。学习本节课的高一学生仅具备初中生物学知识基础和高中生物学有关细胞基本结构和功能方面的背景知识，对生物体复杂结构的理解程度不深，对生命活动抽象事件的想象能力较弱。因此，综合性较强、涉及到知识点较多的本部分内容自然成为教学的难点。在教学中如何有效地突破重难点受到高中生物学教师的普遍关注。因此笔者就本节课的重难点处理谈谈自己的建议。

1 类比中理解细胞周期

理解细胞周期的概念是学习有丝分裂的基础，教材中虽然用简洁的语言直接给出了细胞周期的概念，但仅凭机械记忆则会增加学生的负担，并且容易出现遗漏，因此要让学生充分理解细胞周期的概念，学会触类旁通。

首先，理解只有连续分裂的细胞才会有周期，此时可以引导学生类比数学上学过的周期函数，让学生回忆周期函数的图像，并画出来，观察图像的特征并与细胞周期的概念联系在一起(图1)，这样学生对连续分裂的细胞才有细胞周期的理解更直观、深刻。接着，对于理解“从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止”可以引导学生类比一星期为周来理解细胞周期，举例说明周一到周日为一周，但不能说周日到周一为一周，这也能较好地体现出细胞周期的方向性。此外，细胞周期中包括分裂间期和分裂期两个阶段，就像我们的一周可以分为工作日和休息日一样，细胞在进行分裂的时候也需要休息和工作搭配进行。还要讲清楚两个阶段时间分配问题。这样处理，有利于学生在学习生物学知识时找到与其他学科的共同点，并把复杂的生物学名词概念同自己日常生活中简单的概念联系起来理解，增强其学习的兴趣和信心。

A： 连续的细胞分裂

2 动画演示有丝分裂的过程特点

细胞周期是一个宏观概念，本节课要求学生更深入地理解细胞周期的微观事件——有丝分裂过程。有丝分裂过程中细胞的结构发生了较大变化，高一学生初次接触这些复杂变化，想象起来难免吃力，因此可采用Flash动画模拟细胞有丝分裂过程。首先，展示细胞的分裂间期，学生会发现整个间期阶段细胞结构几乎没有发生变化；接着，简单模拟细胞分裂期的全过程，让学生看到在分裂期细胞结构发生了一系列复杂变化，此时提示学生这些变化可分成前、中、后、末4个阶段；最后，将分裂期的前、中、后、末4个阶段逐一演示，把每个阶段的细胞结构变化细节尽情展现，同时配音解析。Flash学习之后，让学生分组讨论各自对有丝分裂过程的理解，并由教师进行总结，通过比较自身认知与老师总结的不同之处，学生可以对有丝分裂过程变化的印象更为深刻。这样处理也可以较好地提升课堂教学的丰富度和趣味性，并培养学生的沟通、归纳和总结能力。

3 生活实物易化抽象名词

学习有丝分裂这一节，会遇到一些易混淆且较抽象的专业名词，如染色质和染色体、染色体和染色单体，可采用生活实物进行具体化比喻加以解释。对于染色质和染色体，我们以连接听筒的电话线的状态作比喻，电话线呈拉伸状态时像染色质，呈聚集状态时像染色体。该比喻不仅形象地描述了染色质和染色体的形态，也可以解释两者的关系，即染色体由染色质超螺旋形成。对于染色体和染色单体，可用手指来简易说明。首先伸出单掌的5个手指，定义为DNA复制以前的5条染色体(图3A)；DNA发生复制以后，单掌变成双掌，且两掌在第二指关节处交叉，此时第二指关节处相当于着丝点，每对交叉的手指相当于1对染色单体，即原来的5条染色体变成5对染色单体(图3B)。在这里也要告诉学生，每对手指长得一样，每对染色单体是DNA复制产生的，因此结构也一样。课堂教学中不妨挑选学生上台演示，并引导学生描述染色单体与染色体的关系，以确保学生理解准确、印象深刻。

A： 单掌示复制前染色体

4 建立数学模型分析DNA、染色体和染色单体的规律性变化

有丝分裂的核心事件是DNA、染色体和染色单体的数量在细胞分裂过程中发生了变化，这也是学生最头疼的难题之一。针对这种复杂的变化我们可以利用数学模型加以分析，帮助学生形成逻辑记忆。首先把DNA、染色体和染色单体的数量列在表1内，然后对照作出数学模型图(图3)，从图表中不仅能十分直观、系统地看到有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的数量变化规律，也有利于回忆有丝分裂各个阶段，从而

形成深刻的逻辑记忆。

表1 有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的数量变化(以人的体细胞为例)

图3 有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的数量变化模型图(以人的体细胞为例)