基于知識(shí)自主構(gòu)建的生物教學(xué)嘗試
——以“減數(shù)分裂基本概念分析”為例

張德超 趙 蘋 （江蘇省姜堰中學(xué) 江蘇泰州 225500）

概念教學(xué)越來(lái)越受到各學(xué)科教師、教研人員的重視，因?yàn)楦拍钍抢斫馐挛锉举|(zhì)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是問(wèn)題求解的必備工具，是學(xué)好生物學(xué)科的根本。高中生物學(xué)教師如何在有限的空間內(nèi)，訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題、求解問(wèn)題、自主歸納等能力，需要進(jìn)行深入地思考。下面以減數(shù)分裂中基本概念的教學(xué)為例，通過(guò)設(shè)置相關(guān)圖形，輔以問(wèn)題，以期幫助學(xué)生從眾多繁雜的問(wèn)題中跳脫出來(lái)，從而理解問(wèn)題的本質(zhì)。

1 減數(shù)分裂在命題中考查的內(nèi)容

關(guān)于減數(shù)分裂的命題，往往熱衷于考查有絲分裂與減數(shù)分裂圖像的辨析、同源染色體的存在與否（這是細(xì)胞分裂圖像判定的依據(jù)）、染色體組數(shù)的統(tǒng)計(jì)、四分體的識(shí)別、等位基因與非等位基因的判斷，減數(shù)分裂過(guò)程中變異的來(lái)源、孟德爾兩大遺傳定律本質(zhì)的分析、減數(shù)分裂異常情形的分析等。

2 學(xué)生常常出現(xiàn)的理解誤區(qū)

由于減數(shù)分裂幾乎貫穿于整個(gè)必修2，與必修1、選修3教材的部分內(nèi)容也有一定的關(guān)聯(lián)，并且其中容易混淆的概念較多，所以學(xué)生出現(xiàn)較多的理解誤區(qū)。學(xué)生的誤區(qū)大致有：認(rèn)為有絲分裂過(guò)程的細(xì)胞或體細(xì)胞中無(wú)同源染色體；只要大小、形態(tài)相同的兩條染色體一定屬于同源染色體；大小形態(tài)不同的染色體一定不屬于同源染色體；對(duì)于著絲點(diǎn)分裂的細(xì)胞而言，上下兩極對(duì)應(yīng)的子染色體屬于同源染色體；同源染色體相同位置上的基因一定屬于等位基因；非等位基因均位于非同源染色體上；所有的非等位基因均可自由組合；X與Y染色體上沒(méi)有等位基因；位于X與Y染色體上的等位基因，在雌雄中表現(xiàn)型一定相同。

3 教學(xué)片段的設(shè)計(jì)

對(duì)于上述系列疑難問(wèn)題的教學(xué)，教師要善于搭建知識(shí)連接的階梯，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主分析得出問(wèn)題的答案，并且上升到掌握解題規(guī)律的層次上，使學(xué)生加深對(duì)疑難問(wèn)題的理解。

3.1 同源染色體的判定

［疑難一］有絲分裂的細(xì)胞中有無(wú)同源染色體？

［教學(xué)片段1］教師引導(dǎo)學(xué)生思考：有絲分裂產(chǎn)生的什么細(xì)胞？精（卵）原細(xì)胞與體細(xì)胞有何關(guān)聯(lián)？

［學(xué)生的思維活動(dòng)］學(xué)生容易分析出：有絲分裂產(chǎn)生的是體細(xì)胞，精（卵）原細(xì)胞是特殊的體細(xì)胞，因?yàn)槠浼瓤梢酝ㄟ^(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，也可以通過(guò)有絲分裂進(jìn)行增殖。這樣，學(xué)生便消除了體細(xì)胞中無(wú)同源染色體的疑問(wèn)。

［疑難二］僅從大小、形態(tài)上判定同源染色體是否存在？

［教學(xué)片段2］教師在引導(dǎo)學(xué)生閱讀同源染色體概念的基礎(chǔ)上，提出問(wèn)題：只要大小、形態(tài)相同的兩條染色體一定屬于同源染色體？一對(duì)同源染色體一定大小、形態(tài)相同嗎？為了讓學(xué)生有直觀印象，教師可出示人類染色體模型圖。

［學(xué)生的思維活動(dòng)］學(xué)生通過(guò)觀察圖形，即可得知非同源染色體中也可能滿足大小、形態(tài)相同的特點(diǎn)；通過(guò)觀察X、Y染色體，即可得出同源染色體大小、形態(tài)不一定相同。

［教學(xué)片段3］對(duì)于著絲點(diǎn)分裂的過(guò)程，學(xué)生誤認(rèn)為上下兩極對(duì)應(yīng)的子染色體屬于同源染色體。教師可以展示同一種生物有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期分裂圖像，提出問(wèn)題：上下兩極對(duì)應(yīng)大小形態(tài)相同的染色體是怎樣形成的？

［學(xué)生的思維活動(dòng)］學(xué)生通過(guò)聯(lián)想前一個(gè)時(shí)期的細(xì)胞分裂圖像，可知這兩條染色體是由于同一條染色體中姐妹染色單體分離而形成的，也就是說(shuō)是來(lái)自于同一條染色體復(fù)制，與同源染色體的來(lái)源——一條來(lái)自于父方、一條來(lái)自于母方相矛盾，因此不屬于同源染色體的范疇。教師可繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生習(xí)得如何判定這類細(xì)胞是否存在同源染色體的方法：觀察其中一極染色體的大小與形態(tài)，若滿足大小形態(tài)兩兩相同，即可認(rèn)為存在，否則認(rèn)為不存在。

3.2 同源染色體相同位置上基因種類的判定

［教學(xué)片段的設(shè)計(jì)］教師提出問(wèn)題：高莖豌豆的基因型有哪些？這兩個(gè)基因在減數(shù)分裂過(guò)程中有何行為？它們?cè)谌旧w的什么位置上?

［學(xué)生的思維活動(dòng)］根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，學(xué)生很容易判定出高莖豌豆的基因型有DD或Dd，其產(chǎn)生配子的種類有D和d，從而判定出在減數(shù)分裂過(guò)程中D與D分離，D與d分離，進(jìn)而判定出它們均位于同源染色體的相同位置上，從而可得出同源染色體上相同位置的基因?yàn)橄嗤蚧虻任换颉?/p>

3.3 非同源染色體上基因種類的分析

［教學(xué)片段的設(shè)計(jì)］教師首先提出問(wèn)題：一條染色體中基因分布有何特點(diǎn)？然后出示圖1，提出問(wèn)題：①哪些基因可以自由組合？這些基因?qū)儆谀囊活悾克挥诘娜旧w屬于什么關(guān)系？②嘗試著歸納出什么樣的基因在減數(shù)分裂過(guò)程中，可以自由組合？③若只研究基因型AaBb，該個(gè)體產(chǎn)生配子的種類及比例是什么？

圖1 染色體上基因種類

［學(xué)生的思維活動(dòng)］學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，可知一條染色體上含有多個(gè)基因，一對(duì)同源染色體上含有多對(duì)等位基因；從圖1中可以得出1與2，3與4互稱為同源染色體，1與3、1與4、2與3、2與4互稱為非同源染色體。根據(jù)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為，學(xué)生即可判定出能夠自由組合的非等位基因?yàn)锳、a與D、d，B、b與D、d，進(jìn)而可以歸納出位于非同源染色體上的非等位基因方可自由組合，而位于同源染色體上的非等位基因，只能隨著同源染色體的分開而分離，如位于1、2號(hào)染色體上的非等位基因，在產(chǎn)生配子過(guò)程中1號(hào)與2號(hào)染色體分離，進(jìn)入不同的配子中，從而得到1號(hào)（AB）、2號(hào)（ab）兩種配子。

3.4 X與Y染色體中基因種類及在雌雄子代中表現(xiàn)型比例的分析

［教學(xué)片段的設(shè)計(jì)］X與Y染色體是一對(duì)特殊的同源染色體，其原因是大小、形態(tài)具有較大的差異，而且大多數(shù)基因只位于X染色體上，對(duì)于其中基因的位置以及遺傳情況，學(xué)生難以理清。教師可繪制圖2，引導(dǎo)學(xué)生分析：

圖2 X與Y染色體結(jié)構(gòu)

①哪些片段上的基因只能位于X或Y染色體上？哪些片段上可能含有等位或相同基因？進(jìn)而提出非同源區(qū)段（Ⅰ、Ⅲ）、同源區(qū)段（Ⅱ）。

②若某種遺傳病的致病基因位于Ⅱ區(qū)段上，則男女發(fā)病率是否相同？學(xué)生往往會(huì)潛意識(shí)地認(rèn)為相同，教師不要急于否定，而是給出具體案例，以引導(dǎo)學(xué)生自悟。如果蠅剛毛（B）和截毛（b）由X和Y染色體的Ⅱ區(qū)段上一對(duì)等位基因控制，則兩種雜交組合XBYb×XbXb，XbYB×XbXb所產(chǎn)生子代表現(xiàn)型有哪些類型？學(xué)生根據(jù)子代表現(xiàn)型的差異，即可判定出子代中雌雄表現(xiàn)型完全不同，從而糾正自己的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。為了幫助學(xué)生從知識(shí)的根源去理解形成上述結(jié)果的原因，教師要求學(xué)生從親子代性染色體的遺傳情況，解釋形成上述結(jié)果的原因。主要從父本性染色體的去向加以分析，學(xué)生即可得知父本的X染色體、Y染色體只能分別遺傳給女兒、兒子，也就是說(shuō)其中雖然為同源區(qū)段上的基因，卻只能遺傳給特定性別的子代，因此，在子代男女中表現(xiàn)型不一定完全相同。

在教學(xué)中，教師要深入了解學(xué)生的思維活動(dòng)，精心設(shè)置教學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。