有絲分裂過(guò)程的模擬

摘 要：將染色體和染色質(zhì)制成紙片模具，組織學(xué)生模擬有絲分裂過(guò)程，充分發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性，有效促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)和提高觀察思考能力，讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)、突破重難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：紙片模具；模擬；有絲分裂

高中生物必修一《有絲分裂》一節(jié)是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)從教經(jīng)驗(yàn)分析，難體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：1. 通常教學(xué)采用Flash動(dòng)畫(huà)展示和畫(huà)圖兩種，這兩種方式有利有弊，F(xiàn)lash動(dòng)畫(huà)展示形象生動(dòng)，畫(huà)圖有助于識(shí)記，但學(xué)生很難理解染色質(zhì)、染色體的動(dòng)態(tài)變化，尤其是有絲分裂后期姐妹染色單體的分開(kāi)，著絲點(diǎn)的分裂。2. 解題過(guò)程中染色體、DNA數(shù)目不能準(zhǔn)確判斷，究其原因是對(duì)染色體、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清，不知道染色質(zhì)和染色體都有兩種存在形式。怎樣突破這兩個(gè)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了該實(shí)驗(yàn)。

1. 目的要求：通過(guò)該實(shí)驗(yàn)區(qū)別染色體和染色質(zhì)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作感受、理解有絲分裂過(guò)程。為必修二學(xué)習(xí)減數(shù)分裂做準(zhǔn)備。

2. 材料用具：采用學(xué)生易獲取的廢舊作業(yè)紙（做紙條代表染色質(zhì)，紙條展開(kāi)代表染色體）和記號(hào)筆一支（在紙條中部畫(huà)點(diǎn)，代表著絲點(diǎn)）。

3. 方法步驟：

（1） 染色質(zhì)和染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)

這一步可以說(shuō)是該模擬活動(dòng)的重點(diǎn)，圖示一中圖1到圖2是理解有絲分裂間期DNA的復(fù)制，也可以說(shuō)是染色質(zhì)的復(fù)制，但DNA加倍，染色質(zhì)數(shù)量不變；圖示一中圖3到圖4是理解有絲分裂后期著絲點(diǎn)的分裂，姐妹染色單體的分開(kāi)。

1） 染色體是細(xì)胞內(nèi)具有遺傳性質(zhì)的遺傳物質(zhì)深度壓縮形成的聚合體，易被堿性染料染成深色，所以叫染色體（圖示一中用長(zhǎng)方形條表示，如圖3、4），圖示二中用展開(kāi)的紙條模擬高度螺旋化的染色體。

2） 染色體和染色質(zhì)是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)。染色體出現(xiàn)于分裂期，染色質(zhì)出現(xiàn)于間期，呈絲狀（圖示一中用線條表示，如圖1、2），圖示二中用折疊的、形態(tài)細(xì)一點(diǎn)的紙條模擬染色質(zhì)。

3）染色體和染色質(zhì)的表示，圖示一中1為不含姐妹染色單體的染色質(zhì)，圖示一中2為含姐妹染色單體的染色質(zhì)，圖示一中3為含姐妹染色單體的染色體，圖示一中4為不含姐妹染色單體的染色體。

4）數(shù)目關(guān)系：數(shù)染色體看著絲點(diǎn)，數(shù)DNA看線條（不管線條的粗細(xì)），理清數(shù)目關(guān)系為下一課時(shí)繪制有絲分裂過(guò)程中染色體、DNA、姐妹染色單體的坐標(biāo)曲線圖和柱形圖打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2） 有絲分裂過(guò)程中染色質(zhì)、染色體動(dòng)態(tài)演示

1） PPT展示有絲分裂間期的變化——學(xué)生表述——教師總結(jié)：DNA的復(fù)制，蛋白質(zhì)的合成——提問(wèn)：怎樣表示DNA的復(fù)制？學(xué)生：根據(jù)以上數(shù)目關(guān)系，設(shè)計(jì)染色質(zhì)的變化并演示。（圖示二中1表示染色質(zhì)復(fù)制之前，2表示染色質(zhì)復(fù)制之后）

2） PPT展示有絲分裂前期的變化——學(xué)生表述——教師總結(jié)：核仁、核膜消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體。用順口溜記憶就是“仁膜消失現(xiàn)兩體”——提問(wèn)：仁膜消失如何表達(dá)？?jī)审w出現(xiàn)如何表達(dá)？學(xué)生：根據(jù)以上現(xiàn)象表示染色體的出現(xiàn)（展開(kāi)紙條，表示染色質(zhì)變?nèi)旧w，圖示二中3表示有絲分裂前期），紡錘體的出現(xiàn)在作圖中體現(xiàn)。

3） PPT展示有絲分裂中期的變化——學(xué)生表述——教師總結(jié)：染色體的著絲點(diǎn)整齊排列在細(xì)胞中央，用順口溜記憶就是“赤道板上排整齊”——教師講解：赤道板：細(xì)胞中央的平面，類(lèi)似地球儀的平面，但不是真正存在的結(jié)構(gòu)。染色體在細(xì)胞中央整齊排列如何表達(dá)？學(xué)生：根據(jù)以上現(xiàn)象設(shè)計(jì)并演示（圖示二中4表示有絲分裂中期）。

4） PPT展示有絲分裂后期的變化——學(xué)生表述——教師總結(jié)：著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離，移向細(xì)胞兩極，用順口溜記憶就是“一分為二向兩極”——學(xué)生：根據(jù)以上現(xiàn)象設(shè)計(jì)并演示（圖示二中5、6表示有絲分裂后期，5是展開(kāi)表示6是折疊表示，這一步重點(diǎn)讓學(xué)生明確一個(gè)染色體上有一個(gè)DNA，即不含姐妹染色單體。）

5） PPT展示有絲分裂末期的變化——學(xué)生表述——教師總結(jié)：“兩消兩現(xiàn)新壁建”——教師提問(wèn)：兩消指的是？?jī)涩F(xiàn)指的是？學(xué)生：兩消指的是染色體和紡錘體消失（展開(kāi)紙片重新折疊成紙條，表示染色體變?nèi)旧|(zhì)），學(xué)生根據(jù)以上現(xiàn)象設(shè)計(jì)并演示（圖示二中7表示有絲分裂末期。）

6） 總結(jié) 以上各步按學(xué)生觀察，自主學(xué)習(xí)進(jìn)行教學(xué)，為加強(qiáng)理解記憶，可以同桌相互配合學(xué)習(xí)：一個(gè)同學(xué)表述各個(gè)時(shí)期的變化，另一個(gè)同學(xué)在桌面擺放有絲分裂過(guò)程中的染色體（質(zhì)）行為變化。

以上各步學(xué)習(xí)均結(jié)合了flash的形象生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生通過(guò)觀察和閱讀總結(jié)表述，再通過(guò)教師設(shè)問(wèn)把握重難點(diǎn)，最后通過(guò)學(xué)生折疊和展開(kāi)紙條理解分裂過(guò)程中染色質(zhì)與染色體的動(dòng)態(tài)變化，讓學(xué)生在玩中學(xué)。這種模擬不僅是對(duì)事實(shí)現(xiàn)象的重現(xiàn)，而且是學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的理解、表達(dá)和設(shè)計(jì)。模擬是理解染色質(zhì)和染色體的動(dòng)態(tài)變化，是突破本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)的方法之一，在教后的反思中發(fā)現(xiàn)通過(guò)模擬學(xué)生對(duì)染色質(zhì)和染色體存在于哪些時(shí)期一目了然，也解決了同學(xué)們對(duì)有絲分裂后期染色體形態(tài)和姐妹染色單體數(shù)目的困惑，同時(shí)學(xué)生觀察動(dòng)畫(huà)和閱讀課本最終用作圖的方式表達(dá)分裂各個(gè)時(shí)期的變化也是突破教學(xué)重點(diǎn)的方法，可以彌補(bǔ)學(xué)生對(duì)分裂各時(shí)期的其他結(jié)構(gòu)變化的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳舉宏.翻譯過(guò)程的模擬[J].生物學(xué)通報(bào)，2010，45（9）.

作者簡(jiǎn)介：張志，中學(xué)一級(jí)教師，貴州省黔南布依族苗族自治州，貴州省甕安二中。