“减数分裂”教学难点解析与突破

来源:用户上传      作者: 魏洪刚

　　摘 要： 减数分裂概念,染色体行为，以及染色体和DNA数目变化等是“减数分裂”教学的主要难点，应对其详细解析。深入浅出，使用有效的引导方法，是突破教学难点的重要前提。
　　关键词： 减数分裂 染色体行为 DNA数目
　　
　　教学难点是指老师不易阐述清楚，学生难以接受、理解和应用的知识内容。因其抽象、复杂、不易记忆或知识本身属于宏观性或微观性的感知内容，不易全面、直接地理解。突破难点对提高教学质量和效率有重要意义。
　　“减数分裂”是苏教版高中生物必修二第二章的教学难点。其内容抽象、复杂，学生的记忆、理解和应用都是不易逾越的难关。采用合适的教学方法和手段，充分运用多媒体技术，就能有效地促进难点的突破。
　　突破难点一：有关概念
　　1.减数分裂。从宏观上表达减数分裂的过程和特点，可以通过与有丝分裂概念比较的教学方法，加深对减数分裂过程的理解和记忆。强调有性生殖、生殖细胞、连续分裂、染色体减半等关键词，能使学生对生物的生殖类型（有性生殖）、子细胞类型（有性生殖细胞）、两次连续分裂过程、子细胞中染色体数目减少一半（不是不变）加深理解。比较形式有多种，列表比较是最直观和有效的形式。
　　2.同源染色体与四分体。同源染色体定义有两个很抽象的要点，一是大小和形态相同；二是分别来自父母双方。教学中要教会染色体形态的识别方法，在图形上用不同颜色表示；要强调：联会的染色体一定是同源染色体。四分体是指一对同源染色体联会时含有四条染色单体，此时可能出现非姐妹染色单体交叉互换。可以通过学生对联会和四分体时期的析图、比图、画图和动画演示等突破此概念，由师生共同总结出同源染色体、联会、四分体、交叉互换的概念并分析其数量关系。
　　突破难点二：染色体行为
　　1.同源染色体行为和非同源染色体行为。同源染色体行为是减数第一次分裂染色体的主要行为，是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础。同源染色体在减I中的变化是：前期联会，中期排列在赤道板两侧，后期分离移向细胞的两极。分析联会状态时，可引导学生分析减I前期的图像，从形态大小、颜色和位置上对联会的染色体比较，找出共性；要特别指出同源染色体是成对存在的，不是同源染色体的任意两条染色体在一起都称为非同源染色体。再与有丝分裂前期染色体的散乱排列比较以加深记忆。对减I中期同源染色体的行为分析也要与有丝分裂中期进行比较：染色体虽然都集中在细胞中央，但有丝分裂染色体着丝粒都排列在赤道板上，而减数分裂中同源染色体的着丝粒却分别排列在赤道板的两侧，用其典型图比对来直观说明它们的差别，或使用多媒体动画演示，能使学生记忆深刻。减数I中期意义是一对同源染色体排列在赤道板两侧的自由性，即排列在赤道板同一侧的非同源染色体的组合是自由的。对一个此时的细胞而言，最终只能形成四个两种子细胞（因为一个初级性母细胞只能产生两个子细胞）；而对一种细胞而言（没有细胞数量的限制），非同源染色体的自由组合类型就可以达到2n（n代表同源染色体的对数）。理解后期非同源染色体的自由组合，必须从分析中期同源染色体和非同源染色体的行为开始。在减I后期，由于纺锤丝的牵引，同源染色体分离并分别移向细胞两极，进入细胞每一极的非同源染色体组成情况即可表现出来，这个时期的描述通常为同源染色体分离、非同源染色体自由组合。突破后期的难点，主要通过图像解析和多媒体动画演示与有丝分裂的后期比较相结合：前者分开的是同源染色体（强调：着丝粒没有分裂），后者分开的是姐妹染色单体。由此预知，在减数第一次分裂完成后，子细胞中染色体数目要减少一半。对减I后期图像的记忆、理解和表达，是突破难点的主要方法。
　　2.非姐妹染色单体和姐妹染色体行为。一对同源染色体有两对姐妹染色单体，但有四对非姐妹染色单体。在四分体时非姐妹单体之间可能发生交叉互换，导致一种基因重组类型的产生。任意两对非姐妹染色单体之间的互换结果都是相同的，应通过动画让学生理解。姐妹染色单体在减数第一次分裂和减II的前期和中期一直与染色体的行为保持平行，在减II后期与有丝分裂后期一样发生了着丝粒分裂。此时要特别强调与有丝分裂的异同：细胞中都没有了姐妹染色单体，染色体数目比前一时期都增加了一倍；但有丝分裂细胞中始终存在同源染色体，而减数第二次分裂的细胞中没有同源染色体。要让学生自己画图和用动画演示进行处理，使其主动分析各自特点并找出异同。两种分裂方式的三个后期既是教学的难点，又是考试的重点，要通过学生主动探究方式来实现难点的突破。
　　突破难点三：染色体、核DNA数目变化
　　1.染色体数目的变化。染色体在间期复制后着丝粒没有分裂，每条染色体上虽然含有两条姐妹染色单体但数目并不加倍。数目变化应发生在着丝粒分裂以后；但减数第一次分裂中，着丝粒没有分裂而细胞进行了分裂，次级细胞中染色体数目就减少一半；在减II后期，着丝粒分裂，染色体数目就暂时恢复为原始生殖细胞的数目。减数第二次分裂完成后，子细胞中染色体数目仍为减少一半。此时要注意解决学生的疑惑：染色体数目由着丝粒数量决定而不是由染色单体数决定；当姐妹染色单体随着着丝粒分裂而分离时必然导致染色体数目加倍；当细胞一分为二时必然将细胞中的染色体一分为二。此过程应设计减I后期和末期，以及减II后期和末期图像，让学生自己对照分析加以辨别。
　　2.核中DNA数目变化。核中DNA数目的变化源于间期复制，复制后数目加倍；每次分裂中都随染色体的平均分配而减少一半，所以生殖细胞中DNA数目是原始生殖细胞的一半。记忆口诀是：间复加倍，减一恢复，减二减半。其变化在坐标曲线上有四个拐点，一是开始复制；二是复制完成；三是减1四是减II均减半。要强调细胞质分裂对DNA数目变化的决定作用。
　　突破教学难点的前提是教师对难点内容准确把握并理解透彻；深入浅出，将难点内容直观化和形象化，以图像和动画等降低学生理解与记忆的难度；以曲线与图解等提高学生的应用能力。
　　
　　参考文献：
　　［1］汪忠.高中生物必修二（苏教版）.
　　［2］巢小娟.如何突破高中生物教学的难点.

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