建立减数分裂中染色体变化的模型

建立减数分裂中染色体变化的模型

黄石市第一中学李珺

一、实验教材分析

1 地位：高中人教版生物必修二《遗传与进化》第二章第一节减数分裂的内容。

2 作用：巩固学生对减数分裂过程的认识和理解，尤其是染色体数目和行为的变化，对后面基因重组的学习非常重要。

3 特点：减数分裂中染色体行为复杂，该部分内容知识点分散、理解难度大、概念易混淆，使学生缺乏感性认识，难以抓住本质。

二、实验教学目标

1 知识与能力：

①学生通过活动进一步认识减数分裂过程中染色体行为和数目的规律性变化，能识别并绘制模式图。

②学生能够展示出减数分裂过程中同源染色体及其联会、交叉互换、同源染色体、姐妹染色单体分离等行为变化。

2 过程与方法：

学生提高模型建构意识，提升动手能力，团队交流合作能力。

3 情感态度与价值观：

学生通过动手操作建模的过程，亲自感受和认同模型建构这种科学方法及其在科学研究中的应用。

三、实验方法设计

1 学法设计：本实验模拟和探究双管齐下，不同于探究性实验需要对自变量和因变量进行分析。本实验重在模拟减数分裂中染色体的行为，可以采取“自主、合作、探究”的教学模式，采取教师指导和小组合作的方式进行。

2 创新：

①教材中使用橡皮泥模拟染色体，但橡皮泥黏性强，易断裂，故将橡皮泥换成配套硬塑料染色体。

②由于模拟活动二中很多与活动一重复，可将模拟活动二在进行模拟活动一的过程中完成。将模拟活动分为减数第一次分裂和减数第二次分裂染色体主要行为模拟两个板块。

四、教学过程设计

教学过程可分为问题激趣活动探究归纳提升应用迁移

（一）问题激趣

展示PPT并提出问题：为什么会出现“一母生九子，九子各不同”这种自然现象。

设问目的：留足悬念，激起探究欲望,与后面基因重组内容产生联系。

（二）活动探究

1 复习减数分裂的过程：

多媒体播放减数分裂过程动画，请学生描述并回忆总结。梳理减数分裂过程中“同源染色体联会、交叉互换、四分体”等核心概念。

2 模拟活动：

展示实验材料：硬塑料制染色体四条（红色黄色各两条，包括染色单体八条）；吸铁石展示板。

分组：两人为一小组。

有关初级精母细胞减数第一次分裂（含两对同源染色体，暂不考虑交叉互换），开展小组活动：

①请模拟减数分裂联会时期的染色体行为。

②请模拟减数第一次分裂同源染色体排布在赤道板两侧的行为。

③请模拟减数第一次分裂同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

活动目的：学生通过模拟进一步熟悉减数第一次分裂染色体主要行为变化。

台下教师检查重点：学生模拟染色体事操作规范性。

请学生上台展示，一人演示一人解释，由于存在非同源染色体自由组合有两种情况，组间可以进行相互补充，最后教师点评。对学生模拟时可能发生的错误进行预设：如与有丝分裂混淆，未表示出中心体和纺锤体。教师点评时注意非同源染色体自由组合的两种可能性，以及减数第一次分裂过程中同源染色体分离的同时细胞中央会发生凹陷这些学生易忽略点。并且进一步通过实物模型复习联会、四分体等概念。

有关减数第二次分裂，先指导学生将减数第一次分裂得到的结果移至减数第二次分裂的两个次级精母细胞，然后开展小组活动（含两对同源染色体）：

①请模拟姐妹染色单体的分离，并被拉至细胞两极的过程。

②请模拟减数第二次分裂产生精细胞的结果。（不考虑交叉互换）

活动目的：学生通过模拟熟悉减数第二次分裂染色体主要行为变化。

台下教师检查重点：两个次级精母细胞染色体摆放是否正确，及精细胞染色体组成是否正确。

请学生上台展示，一人演示一人解释，组间可以进行相互补充，最后教师点评。重点让学生体会如不考虑交叉互换，同一次级精母细胞产生的两个精细胞遗传物质是一样的。

综合以上模拟活动，小组回答以下问题（含两对同源染色体）：

①减数分裂开始时细胞内有多少条染色体？减数分裂结束时形成的每个子细胞中有多少条染色体？染色体数目减半发生在什么时期？

②初级精母细胞能产生几种配子？（不考虑交叉互换）

③请模拟发生一处交叉互换，思考交叉互换对配子产生的影响。

设问目的：学生理解减数分裂中染色体数量变化以及配子多样性原因。

提问学生回答，并对学生答案做出点评。

（三）归纳提升

①归纳：组织学生根据书本知识和板书知识框架来对本节课的内容来做一个总结和回顾，同学之间可以互作补充，由我做统一点评。

②提升：有了前面的模拟铺垫，可以解释配子多样性的原因，再联系精卵细胞的随机结合，可以呼应和解释开头“一母生九子，九子各不同”的设疑。

（四）应用迁移

精心设置三个层次的巩固练习——基础、提高和拓展练习，可以适应不同层次学生的要求，同时还可以对学生知识的掌握程度进行检测。并布置学生用三对同源染色体进行模拟，将产生多少种类型的配子，以及模拟一对同源染色体未成功分离，或姐妹染色单体未成功分离的过程，体会对配子产生的影响作为课下思考，这样可让学生对后面染色体变异的知识提前有一个感性认识。

五、教学反思

（一）收获点

在操作过程中，学生不仅运用了减数分裂的知识，还培养了学生的分工、合作的精神，让每个学生都亲自参与，尝试成功的乐趣。课堂气氛活跃，教学效果较好。

（二）改进点

各活动部分时间上需要再紧凑。学生的演示错误点较多，教师加强巡视、指导和矫正。活动中发现学生减数分裂和有丝分裂的很容易混淆，特别是有丝分裂与减数第二次分裂的后期，如果在讲有丝分裂时用模型建构效果更好。

六、自我评价

作为教师，应该精确的掌控时间和加强巡视指导。在讲课过程中，在黑板绘图或是PPT 展示远远不如模拟的方法直观。本节课学生是主体，而我在调动学生积极性方面显得不足。应适时鼓励学生台下积极讨论，台上自信演示。

有些学生只是照着书上的图片模拟，这时，我应该正确引导学生，应该知其然，知其所以然。

如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！