染色体模型在减数分裂教学中的应用

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  模型给人们一种认识事物的思路、角度和方法,在我们的实际教学中应用非常广泛。模型提供的观念和印象能直接吸引学生,并给予学生比较生动的感性材料,是学生知识结构的重要组成部分。要进行一个模型的建构,需要教师给予学生一定的指导,由学生自己尝试进行模型建构。
  减数分裂是一个动态过程,此过程中染色体行为的变化是高中教材的重点和难点,也是高考中的重要考点,学生理解起来不容易,因此教师要让学生进入实验室亲自进行染色体模型的构建达到抽象内容直观化。下面我就上课的内容谈一谈染色体模型在减数分裂教学中的应用。
  一、减数第一次分裂前的间期
  间期的特点是染色体的复制和相关蛋白质的合成,构建模型时要求学生注意下面几个知识点:
  1.复制的结果:每条染色体都形成完全相同的两个姐妹染色单体。
  2.复制形成的两条姐妹染色单体共用一个着丝点,还是一条染色体,染色体的数目不变。
  3.染色体中DNA分子的复制,一个DNA分子变成两个相同DNA分子,这样,DNA分子数目就增加了一倍。
  我讲解完后,学生开始用红色和黄色的橡皮泥作出染色体,让长度相同、颜色不同的两条染色体作为同源染色体。注意一条染色体的两条姐妹染色单体颜色相同。
  二、减数第一次分裂过程
  我先告诉学生减数第一次分裂四个时期染色体行为的变化,重点是同源染色体的配对及分离以及非同源染色体的自由组合。
  
  我先让学生在白纸上画一个足够大的初级精母细胞,将做好的两对染色体横向排列在赤道板处,红色染色体放在赤道板一侧,黄色染色体放在赤道板另一侧。两手分别抓住并移动染色体的着丝点,使红色和黄色的染色体分别向两极移动。然后思考:大小不同的红色和黄色染色体可能组合吗?在另一张纸上画两个次级精母细胞的轮廓,把已经移动到细胞两极的染色体分别放到两个新细胞中。
  三、减数第二次分裂过程
  我接着告诉学生次级精母细胞前期的特征是染色体排列散乱,中期横排在赤道板上,后期每条染色体的着丝点都分裂,受纺锤丝牵引分别移向细胞的两极。细胞分裂后期的明显特点是染色体的着丝点一个分成两个,这样每条染色单体就有了各自的着丝点,一条染色体变成两条相同的染色体,染色体数目加倍。新染色体的着丝点与纺锤丝相连,受纺锤丝牵引被拉到细胞两极,结果染色体就被平均分成数目相等的两组分别进入两个子细胞。
  学生抓住粘有小块橡皮泥(即着丝点)的部位,把所有的染色体分别拉向细胞的两极,在两极有染色体的部位画出细胞轮廓,代表新细胞的生成。
  我边讲解边构建模型,之后学生总结:
  1.DNA加倍的时间和减半的时间。
  2.染色体减半的时间。分裂结束后每个子细胞有几条染色体。
  3.形成的四个子细胞有什么特点。
  4.画出减数分裂过程中DNA和染色体的数量变化曲线。
  学生通过染色体模型把染色体复制中DNA加倍而染色体数目不变、姐妹染色单体的形成及分裂、同源染色体的分开及非同源染色体自由组合都弄清楚了,为以后学习基因重组做好铺垫,还培养了学生的模型建构的意识,培养了学生的动手能力、交流合作能力及数形转换能力。学生通过动手操作建模的过程,感受到了建立模型这种科学方法及“建模”在科学研究中的应用,效果极好。
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