关于“减数分裂”的教学建议

李云萍

摘 要：减数分裂是生物学教材的重点也是难点内容，有着承前启后的作用。本文从认知规律的角度提出一些相关的教学建议及教学方法，有利于学生更好地理解减数分裂。，

关键词：减数分裂；教学建议；认知规律

在减数分裂过程中，染色体的特殊“行为”（即同源染色体的联会和分离、非同源染色体的自由组合）是理解和掌握孟德尔遗传规律（分离定律和自由组合定律）的细胞学基础。因此，“减数分裂”的教学在《遗传与进化》的教学模块中，占有十分重要的地位。有关减数分裂的原理及其应用，在高考命题时，也通常隐含在遗传规律的试题中进行重点的考查。

减数分裂是高中生物教学的核心内容之一。一直以来都是生物教学过程中的一个难点知识。按照生物教材的编排顺序一般是把有丝分裂和减数分裂作为两部分内容分别进行讲解和学习后在将二者进行归纳总结，比较相同点和不同点。而两者一旦联系，学生的知识结构就极易发生紊乱。

以下是笔者就“减数分裂”一节的教学方法所作的一些初步的探讨尝试：

1、复习有丝分裂中的有关知识

1.1带领学生进一步弄清染色体和DNA的关系

学生在必修一学习有丝分裂时就已经涉及到DNA的复制，但是并没有全面透彻地理解DNA的复制过程和结果。并且教师也不深究复制得到的两条子代DNA就存在于同一条染色体上形成两条姐妹染色单体。由于学生不理解染色体和DNA的关系，“DNA复制使DNA数目加倍”而“染色体复制后染色体数目没有加倍”这两个要点就不容易理解。解决的方法就是利用图片（图1和图2）帮助学生建立DNA、染色质，染色体和染色单体的概念，再来讲解三者之间的关系，就能帮助学生很好的理解。

1.2明确不同物质复制的不同结果

带领学生绘制简易模型图，演示染色体复制的过程。让学生领会DNA复制后加倍，染色体在复制后不加倍（一条染色体上包含两条姐妹染色单体，只含有一个着丝点，只能算一条染色体）。教师应强调着丝点的分裂才导致染色体数目加倍，因为染色体的计数方式是以着丝点来计数的。

1.3通过一系列的设问引导学生总结有丝分裂的相关知识

例如：①DNA什么时期复制？②DNA什么时期加倍？③染色体什么时候复制？④染色体什么时候加倍？⑤一个细胞周期中DNA复制了几次？细胞分裂了几次？教师要求学生思考并回答相关问题。

2、减数分裂的讲解

2.1导入减数分裂

教师播放受精作用及胚胎发育的视频，引导学生思考精子和卵细胞中的染色体数目和正常体细胞中染色体数目的区别：如果精子和卵细胞的染色体数与正常体细胞的相同，则通过受精作用形成的子代个体的染色体数就不能和亲代保持一致，这时不符合常理的，由此推测出精子和卵细胞的形成方式有有丝分裂不同，激发学生学习减数分裂的兴趣。

教师在教学过程中应适时抓住学生感兴趣的点，引导学生猜想生殖细胞形成的方式即：减数分裂。

2.2减数分裂过程的学习

学生分小组观察减数分裂各个时期的染色体行为变化和数量变化，并尝试回答下列问题：①有丝分裂的间期和减数分裂的间期有什么区别？②有丝分裂的分裂期与减数分裂的什么时期相似？③一个完整的减数分裂过程中，DNA复制几次，细胞分裂几次？ ④减数分裂明显不同于有丝分裂的过程是什么？学生观察，讨论回答后教师总结分析：减数分裂的过程中，染色体只复制一次而细胞连续分裂两次，结果使得成熟生殖细胞中的染色体数目减半。教师应着重强调减数第一次分裂的意义：由于同源染色体的分离而导致染色体数目减半即染色体数目减半发生在减数第一次分裂。

2.2.1 以文字图解的整理，熟识减数分裂的全过程

（以哺乳动物精子和卵细胞的形成过程为例）

2.2.2 列表填充比较，区分不同的细胞分裂时期和分裂方式

3、识别有丝分裂和减数分裂图像

3.1 不同分裂期中期图像的区分

不同分裂期中期图像的共同点是染色体上的着丝点都排列在垂直于细胞两极的中央平面（即假想结构赤道板）上（见图4）。

区分不同分裂期中期的图像，主要是看同源染色体及其遗传行为。即先看有无同源染色体，无同源染色体者一定为减数第二次分裂（见上图中的C）；有同源染色体者，再看有无同源染色体联会（或有无四分体），有者为减数第一次分裂（见上图中的B），无者为有丝分裂（见上图中的A）。

3.2 不同分裂期后期图像的区分

不同分裂期的后期圖像的共同点是染色体都平均分成两组，并分别向细胞两极移动。但引起染色体平均分配的原因是不同的。

区分不同分裂期后期的图像，可先看有无染色单体，有染色单体者一定为减数第一次分裂（见图5中的甲），因同源染色体的分离，导致染色体平分成两组；无染色单体者，再看有无同源染色体（只看趋向一极的染色体），有者一定为有丝分裂（见图5中的乙），没有的是减数第二次分裂（见图5中的丙）。

4、以变式例题的解析，学会解决有关细胞分裂的主要题型

4.1 下图表示某高等生物在配子生成和融合的过程中，细胞内的核DNA分子的相对数量随染色体的动态变化而发生的变化，请据图回答问题：

（1）图中Ⅰ过程表示的是 ，核DNA分子数发生A→B变化的原因是 。

（2）图中Ⅱ过程表示的细胞分裂时期是 ，核DNA分子数量发生C→D变化的原因是 。

（3）图中Ⅲ过程表示的细胞分裂时期是 ，核DNA分子数量发生E→F变化的原因是 。

（4）图中Ⅳ表示的生理过程是 ，核DNA分子数量发生G→H变化的原因是 。

解析：该题图解呈现了减数分裂（图中Ⅰ→Ⅲ）和受精作用（图中的Ⅳ）的完整过程。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。判断图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的不同分裂时期或生理过程，可分析纵坐标所代表的一个细胞内的核DNA相对数量的变化。A→B表示DNA的复制；B→C表示此时细胞内既含同源染色体，又含染色单体；C→D表示同源染色体的分离；D→E表示此时细胞中不含同源染色体，但含染色单体；E→F表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开；F→G表示此时细胞中不含同源染色体，也不含染色单体；G→H表示卵核和精核的融合，细胞中的染色体又成对存在了。

答案：（1）减数第一次分裂的间期 DNA分子的复制

（2）减数第一次分裂 同源染色体联会后再彼此分离

（3）减数第二次分裂 着丝点分裂，姐妹染色单体分开

（4）受精作用 精核和卵核相融合

4.2 下面的图Ⅰ和图Ⅱ分别表示为某一哺乳动物体内有关细胞分裂的一组示意简图及相应染色体数目和核DNA含量的变化的曲线，请分析回答问题。

（1）甲图中的实线表示 的变化；乙图中的虚线表示 的变化。

（2）图中A所示的细胞分裂方式和时期是 。

（3）图中C所示的细胞对应于甲、乙图中的 段。

（4）在图A、B、C、D中，表示等位基因彼此分离的图 。

（5）在甲、乙图中，不含同源染色体的区段是 。

解析：求解该题需要的背景知识主要有，在有丝分裂的分裂间期，核DNA分子未复制之前，一条染色体只含有一个DNA分子；核DNA分子复制之后，一条染色体含有两个DNA分子。因此，在分裂期的各时期，含有姐妹染色单体的前期和中期，一条染色体含有两个DNA分子；不含有姐妹染色单体的后期和末期，一条染色体只含有一个DNA分子。由于有丝分裂过程没有同源染色体的特殊变化，所以各个时期的细胞中都含有同源染色体。

减数分裂包括两次连续的细胞分裂。在减数第一次分裂的间期，当染色体复制后，精（卵）原细胞中的染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶2；在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体的联会和分离，由初级精（卵）母细胞形成的次级精（卵）母细胞中的染色体数目减半，核DNA分子的数目也随之减半；在减数第二次分裂过程中，含有姐妹染色单体的前期和中期，染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶2；不含有姐妹染色單体的后期和末期，染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶1。从减数分裂各时期染色体的变化特点可分析出，减数第一次分裂的间期，减数第一次分裂过程的前期、中期和后期的细胞中都含有同源染色体，以后各时期的细胞中不含有同源染色体。随着同源染色体的彼此分离，位于同源染色体上的等位基因也随之分离。

答案：（1）染色体 核DNA （2）有丝分裂后期

（3）13→14 （4）B （5）10→15

总之，教师在设计和组织教学活动时应该多从学生认知规律的角度出发，让学生领会生物学科特有的理性发展的思维方式。笔者在多年的高中生物教学中均是采用此种方法，发现学生能够较快掌握相关知识以及解题方法和技巧，能清晰地了解有丝分裂和减数分裂的过程和本质，为学生理解孟德尔两大遗传定律和可遗传变异打下坚实的基础。

参考文献：

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[2] 万成良.模型建立在生物课堂教学中的应用 [J].教育科学，2016（5）：77

[3] 廖大伟，王薇，单丹雅.要让学生成为概念构建的主题[J].生物学通报，2012（11）：25-28

[4] 周立新.浅析“减数分裂”教学难点的突破[J].云南教育：中学教师，2015（7）：53-54

（作者单位：云南省建水县建水一中）