减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换(基因重组)，使配子的遗传多样化，增加了后代对环境的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种类染色体数目稳定的机制，同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段；在减数分裂过程中，通过同源染色体的联会，非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换，增加了基因变异种类，增强了群体的遗传多样性，为自然选择提供更多原材料……

减数分裂(Meiosis)过程是DNA複製一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的精子和卵子(图13-12)，通过受精作用又恢复二倍体(或多倍体)的过程，减数分裂过程中非同源染色体及非姐妹染色单体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制，而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。

减数分裂可分为三种主要类型：

meiosis)，其特点是减数分裂和配子的发生紧密联繫在一起。在雄性脊椎动物中，一个精原细胞变为初级精母细胞后发生减数分裂，过程是：由初级精母细胞複製分裂产生2个次级精母细胞，2个次级精母细胞又一次进行分裂，过程中不进行DNA複製，总共形成4个精细胞。精细胞在经过一系列的变态发育，形成成熟的精子。在雌性脊椎动物中，一个卵母细胞经过複製减数第一次分裂形成1个第一极体(较小，第一极体通常不分裂为两个第二极体)和1个次级卵细胞(较大)，次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞(较大)和一个第二极体(较小)，总共形成一个卵细胞和两个极体(最后只留下一个卵细胞，两个极体退化)。

meiosis)，(居间减数分裂)见于植物和某些藻类。其特点是减数分裂和配子发生没有直接的关係，减数分裂的结果是形成单倍体的配子体(小孢子和大孢子)。小孢子再经过两次有丝分裂形成包含一个营养核和两个雄配子(精子)的成熟花粉(雄配子体)，大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊(雌配子体)，内含一个卵核、两个极核、3个反足细胞和两个助细胞。

合子减数分裂(zygotic meiosis)，也叫初始减数分裂(initial meiosis),仅见于真菌和某些原核生物，减数分裂发生于合子形成之后，形成单倍体的孢子，孢子通过有丝分裂产生新的单倍体后代。此外某些生物还具有体细胞减数分裂(somatic meiosis)现象，如在蚊子幼虫的肠道中，有一些由核内有丝分裂形成的多倍体细胞(可高达32X)，在蛹期又通过减数分裂降低了染色体倍性，增加了细胞数目。减数分裂由紧密连线的两次分裂构成。通常减数分裂I分离的是同源染色体，所以称为异型分裂(heterotypic division)或减数分裂(reductional division)。减数分裂II分离的是姐妹染色体，类似于有丝分裂，所以称为同型分裂(homotypic division)或均等分裂(equational division)。和有丝分裂一样为了描述方便将减数分裂分为几个主期和几个亚期。

注：减数分裂可以分为两个阶段，间期和分裂期，其中间期分为G1期、S期和G2期。分裂期又分为减数第一次分裂期(减一)，减数第二次分裂期(减二)。在高中知识範围内，减一的末期和减二的前期可以看作同一个时期，我们一般将其称为减一的末期。(减一末期与减二前期间有间期但很短可以忽略)

2．减一前期同源染色体联会.形成四分体(或“四联体”)，出现纺锤体，核仁核膜消失。同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换。

3．减一中期.同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端。(与动物细胞的有丝分裂大致相同，动物细胞有丝分裂为着丝点排列在赤道板上)

4．减一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极。

5．减一末期细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体。

6．减二前期次级精母细胞(次级卵母细胞)中染色体再次聚集，再次形成纺锤体。

7．减二中期染色体着丝点排在赤道板上。

8．减二后期染色体着丝点分离，染色体移向两极。

9．减二末期，细胞一分为二，次级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。

可以分为三个阶段：G1期、S期、G2期。根据现代细胞生物学的研究，细胞分裂的间期分为三个阶段：第一间隙期，称为G1期；合成期，称为S期；第二间隙期，称为G2期。其中G1和G2期主要是合成有关蛋白质和RNA，S期则完成DNA 的複製。

G1期的特点：G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。G1期是一个生长期。在这一时期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做準备。如合成各种与DNA複製有关的酶，线粒体、核糖体等都增多了，内质网在更新扩大，来自内质网的高尔基体、溶酶体等也增加了。动物细胞的2箇中心粒也彼此分离并开始複製。也就是说为S期储备物质和能量。

S期的特点：从G1期进入S期是细胞增殖的关键。S期最主要的特徵是DNA的合成，DNA分子的複製就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分裂成两个子细胞。

G2期的特点：G2期又叫做“细胞分裂的準备期”因为它主要为后面的分裂期(M期)做準备。在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。特别是微管蛋白的合成，为分裂期(M期)纺锤体微管的组装提供原料。在G2期中心粒完成複製而成2对中心粒。

根据染色体的形态，可分为5个阶段：

细胞核内出现细长、线状染色体，细胞核和核仁体积增大。每条染色体含有两条姐妹染色单体。

细胞内的同源染色体两两侧面紧密相进行配对，这一现象称作联会。由于配对的一对同源染色体中有4条染色单体，称为四分体(或“四联体”)。

染色体连续缩短变粗，同时，四分体中的非姐妹染色单体之间发生了DNA的片断交换，从而导致了父母基因的互换，产生了基因重组，但每个染色单体上仍都具有完全相同的基因。

发生交叉的染色单体开始分开。由于交叉常常不止发生在一个位点，因此，染色体呈现V、X、8、O等各种形状。

染色体变成紧密凝集状态并向核的周围靠近。以后，核膜、核仁消失，最后形成纺锤体。

各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着丝点成对排列在赤道板两侧，细胞质中形成纺锤体。

由纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体各自发生分离，并分别移向两极。

1．一个初级精母细胞经过第一次减数分裂成为两个次级精母细胞，一个初级卵母细胞经过第一次减数分裂成为一个次级卵母细胞和第一极体。

2．减数第一次分裂的目的是实现同源染色体的分离，染色体数目减半( 每对姐妹染色单体用着丝点粘合，只算一个染色体，单体数是染色体数的两倍)。DNA分子数目减半。(相对于複製后而言)

凡是进行有性生殖的动植物，在从原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)发展到成熟的生殖细胞(精子或卵细胞)的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只複製一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是，细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。

下面结合动物的精子和卵细胞的形成过程，讲述减数分裂的基本过程。

精子的形成过程　精子是在动物的精巢或睪丸中形成的。精巢中生有精原细胞，每个精原细胞都含有与体细胞内数目相同的染色体。一部分精原细胞略微增大，染色体进行複製。这时候，精原细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞经过两次连续的细胞分裂，才成为成熟的精子。

精子的形成过程(图解)

第一次分裂开始不久，初级精母细胞中的同源染色体两两配对(配对的两个染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方，叫做同源染色体)。同源染色体两两配对，叫做联会。随后在光学显微镜下才可以清楚地看到，每个染色体都含有两个姐妹染色单体，但是这两个姐妹染色单体由一个着丝点连结着。这时候，每一对同源染色体就含有四个染色单体，这叫做四分体。

随后，各个四分体都排列在细胞的中央，各由着丝点附着在纺锤丝上。不久，由于附着在着丝点上的纺锤丝不断地收缩变短，四分体平分为二(即联会的同源染色体彼此分开)，各受所附着的纺锤丝的牵引，分别向细胞的两极移动。接着，细胞分裂开来，一个初级精母细胞分裂成为两个次级精母细胞。这样，次级精母细胞中染色体的数目只有原来的细胞－－初级精母细胞的一半(每个染色体仍含有两个姐妹染色单体，着丝点仍然是一个)。这是精子形成过程中第一次分裂，在这次细胞分裂的过程中，染色体的数目减少了一半

减数第一次分裂前期减数第一次分裂中期减数第一次分裂后期减数第一次分裂末期

这里要强调指出的是：联会的同源染色体彼此分离开来，说明染色体具有一定的独立性；同源的两个染色体各移向哪一极是随机的，这也就是说，不同对的染色体之间是自由组合的。精子和卵细胞的形成过程，都具有这样的特点。

第一次分裂以后，紧接着就进行第二次分裂。这时候，两个次级精母细胞中每个染色体的着丝点分裂为二，两个姐妹染色单体完全分开，各有一个着丝点。这样，两个姐妹染色体单体就成为两个染色体了。由于纺锤丝的牵动，这样的两个染色体分别向细胞的两极移动。接着，细胞分裂开来，两个次级精母细胞分裂成为四个细胞，这四个细胞就是精子细胞，它们只含有原来数目减少一半的染色体。

精子细胞经过变形，形成精子。精子的头部含有细胞核，尾部很长，所以精子能够游动。

卵细胞的形成过程 卵细胞的形成过程，与精子的形成过程基本相同，具体情况如下图所示。

次级卵母细胞再经过一次分裂，形成一个大的细胞，这就是卵细胞，同时还形成一个小的细胞，这叫做第二极体，但是所有的极体以后都退化了。卵细胞只含有数目减少一半的染色体，也就是说，卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半。

受精作用精子与卵细胞结合成为合子的过程，叫做受精作用。受精作用进行时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。精子头部穿进卵细胞以后，它的细胞核与卵细胞的细胞核结合在一起，因此在合子中，从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起，其中一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)。这样，合子中的染色体又恢复到体细胞的数目。可见，对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恆定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的

减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也可能出现短暂停顿。染色体不再複製。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。

与减数第一次分裂前期相似，染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形成纺锤体。

染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。

每条染色体的着丝点分离，两条姊妹染色单体也随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别移向细胞的两极。

重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相比减少了一半。至此，第二次分裂结束。

注：1．减数第二次分裂的目的是着丝点分裂，实现染色单体分离。分裂结果是染色体数目不变，DNA分子数目减半。

2．两个次级精母细胞经过减数第二次分裂成为四个精细胞，精细胞必须再经历一系列複杂的形态变化才成为精子。结果是一个精原细胞经过减数分裂和一系列的形态发育并最终成为四个精子。

3．一个次级卵母细胞经过减数第二次分裂成为一个卵细胞和一个第二极体。不久，第一和第二极体都会退化消失。结果是一个卵原细胞经过减数分裂最终只成为一个卵细胞。

一、保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性。通过减数分裂导致了性细胞(配子)的染色体数目减半，即由体细胞的2n(n为一个染色体组中染色体数)条染色体变为n条染色体的雌雄配子，再经过两性配子结合，合子的染色体数目又重新恢复到亲本的2n水平，使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目，保证了遗传物质的相对稳定。

二、为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础：

1．通过非同源染色体的随机组合；各对非同源染色体之间以自由组合进入配子，形成的配子可产生多种多样的遗传组合，雌雄配子结合后就可出现多种多样的变异个体，使物种得以繁衍和进化，为自然选择提供丰富的材料。

减数分裂是遗传学的基础。具体表现在：

1．在减数分裂过程中，因为同源染色体分离，分别进入不同的子细胞，故在子细胞中只具有每对同源染色体中的一条染色体。减数分裂中同源染色体的分离，正是基因分离律的细胞学基础。

2．同源染色体联会时，非姐妹染色单体之间对称的位置上可能发生片段交换，也就是父源和母源染色体之间发生遗传物质的交换。这种交换可使染色体上连锁在一起的基因发生重组，这就是染色体上基因连锁和互换的细胞学基础。

由于减数分裂，使每种生物代代都能够保持二倍体的染色体数目。在减数分裂过程中非同源染色体重新组合，同源染色体间发生部分交换，结果使配子的遗传基础多样化，使后代对环境条件的变化有更大的适应性。

3．保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性通过减数分裂导致了性细胞(配子)的染色体数目减半，即由体细胞的2n条染色体变为n条染色体的雌雄配子再经过两性配子结合，合子的染色体数目又重新恢复到亲本的2n水平，使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目。保证了遗传物质的相对稳定。

4．为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础：

(1)．通过非同源染色体组合：各对非同源染色体之间以自由组合进入配子，形成为自然选择提供丰富的材料。

(2)．通过非姐妹染色单体片段的交换：在减数分裂的粗线期，由于非姐妹染色单体上对应片段可能发生交换，使同源染色体上的遗传物质发生重组，形成不同于亲代的遗传变异。

1 减数分裂过程中细胞连续分裂两次，而有丝分裂过程中细胞只分裂一次；

2．减数分裂的结果是染色体数目减半，而有丝分裂的结果是染色体数目不变；

3．减数分裂后，一个细胞变为四个含有不同遗传物质组合的子细胞(考虑四分体中非姐妹染色单体片段交换)或者两两相同的子细胞(不考虑单体片段交换)。而有丝分裂后，一个细胞只形成两个遗传物质相同的子细胞；

4．减数分裂过程中有其特有的同源染色体配对和同源非姐妹染色单体间的局部交换，而有丝分裂没有

5．减数分裂发生部位为动物精巢或卵巢原始生殖细胞(高等雄性动物则发生在睪丸，高等植物发生在花葯和胚珠中)，有丝分裂发生部位为体细胞(当原始生殖细胞即性原细胞发生增殖时属于有丝分裂)。

6.初级卵母细胞分裂时细胞质不均匀分裂，且有第二极体产生，第二极体会逐渐消失，而有丝分裂不会产生这种现象。

如何辨别有丝分裂和减数分裂

1．看染色体的数目：奇数的话一定是减数第二次分裂(但是减II期染色体数目不一定为奇数)，否则可能是有丝分裂或者减数第一次分裂；

2．看有无同源染色体：如果没有的话一定是减数第二次分裂期。(左右看)如果有同源染色体，看第三步；

3．看同源染色体的行为变化:如果有联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象则一定是减数第一次分裂。若无上述行为则可能为有丝分裂。

2．无染色单体时，DNA数等于原始DNA数目

3．染色体数始终等于着丝点数

  摘 要 以“细胞增殖”教学为例，从分析教学现状入手，阐述如何基于学生前概念，完成预实验、设计观察实验、分析实验结果、获得事实性知识、建构核心概念的过程。
　　关键词 细胞增殖前概念建构 核心概念
　　生物学科核心概念是指生物学课程中超越具体、事实性知识的概念，是具有统摄一般概念和事实性知识的概念，对核心概念的学习是学生学习活动的重中之重，提高核心概念教学的有效性是高中生物教学的核心话题。研究表明大多生物学概念的形成离不开实验论证，所以创设实验情境，让学生设计、观察、分析和实施相应实验，逐步完成核心概念的建构，能帮助学生理解概念的本质，有事半功倍之效。
　　下面以“细胞增殖”的教学过程为例，阐述如何实现“实验教学”与“核心概念教学”的有效链接。“细胞增殖”是高中生物课程中的核心概念，通常的教学设计是先学习细胞分裂的相关知识，再进行观察细胞的有丝分裂的实验。笔者尝试设计系列探究和观察实验，采用组织学生进行课前准备实验、课中设计实验和边进行实验边归纳概念的教学策略，引导学生逐步完成细胞增殖概念的学习。
　　1 教学现状分析与教学策略确定
　　1.1 理解课标要求，确定教学思路
　　《普通高中生物课程标准（实验）》对于“细胞增殖”教学提出的具体内容标准是：简述细胞的生长和增殖的周期性；观察细胞的有丝分裂并概述其过程。
　　本节教学思路为：组织学生在进行“观察细胞的有丝分裂过程系列实验及过程分析”的基础上，使其逐步构建“细胞有丝分裂”“细胞增殖”的概念，帮助学生理解“什么是有丝分裂？”“细胞周期的含义”、“动、植物细胞有丝分裂的异同”“有丝分裂在细胞生命历程中的地位和作用”，从而达到“简述细胞周期、概述有丝分裂过程”的学习目标。
　　1.2 分析教材地位，确定教学重点和难点
　　必修一第5章“细胞增殖”一节，是“细胞生命历程”教学的开篇内容，有细胞的亚显微结构和细胞代谢的知识作铺垫为细胞分化、衰老、癌变、凋亡、减数分裂、染色体变异、免疫、细胞工程等知识作准备，因此这个概念的学习对学生理解前后相关知识很关键，既是细胞结构知识的深化和应用，又是今后学习细胞功能及细胞发展变化的基础。
　　因而将本节课教学重点确定为：细胞生长与分裂在个体生长中的作用；有丝分裂细胞周期的定义、阶段、变化和特点；植物和动物细胞有丝分裂过程中的细胞形态、结构的变化，以及各个时期染色体行为和数量的变化、DNA数量变化；细胞增殖的种类和意义。其中有两个教学难点：① 如何理解细胞周期？② 归纳出有丝分裂中染色体、DNA的变化规律。
　　1.3 引伸学生“前概念”，设计实验内容
　　常见教学设计是以细胞分裂的模式图解为主要学习资料，教师通过分析图解中细胞分裂的染色体、细胞形态等变化，配合适当的模型建构活动，完成概念教学。实践中发现，高一学生具备一定的初中生物学知识和高中细胞学知识，对细胞增殖内容存在前概念，教师通过问题呈现与启示，激发学生的认知冲突，创设实验情境，设计学生实验如表1。让学生在前概念的基础上，设计和完成相应实验，自主建构“细胞增殖”的新概念，既培养学生实验探究能力，更学生全面认识和深入理解“细胞增殖”核心概念。具体设计见表1。

　　2 教学实例及分析
　　奥苏伯尔认为学生获得概念主要有两条途径，即概念形成和概念同化。概念形成是指学生从大量的同类事物或现象的不同例证中独立发现共同的本质特征，获得概念的初级形式。概念同化是学生利用认知结构中原有的有关概念学习新概念的方式，是获得概念的主要形式。细胞增殖的概念教学就是让学生在实验过程中发现细胞增殖的本质，并利用原有的前概念，通过对比、分析、论证和归纳，完成概念的形成与同化。
　　2.1 布置预实验，探究植物生长的“根源”
　　以洋葱根尖有丝分裂为例，课前布置学生做准备实验——“水培根尖”，并提出问题：根尖为什么会生长？
　　教学过程如下：每人1个洋葱鳞茎，标明实验时间；去掉老根，切掉基部腐烂层，打破休眠；将洋葱放在直径合适的烧杯口上，洋葱底部接触水面；放置室外温暖、有阳光处，培养4～7 d；记录生根情况，并拍照。
　　结果展示：有的洋葱长出比较多的“白胡须”状的须根，有的只长了一圈或没有长出。
　　结果分析：有的学生在切掉基部腐烂层时，切的过多，破坏了根原基，没有了根部分生组织，无法生根。
　　由此学生得出了结论：植物的生长主要是通过尖端分生组织的细胞分裂和生长实现的，观察细胞增殖过程的实验材料是根尖。
　　2.2 讨论实验设计，指导制作根尖临时装片
　　运用问题链的逐层提问与提示，师生共同研讨，设计出“制作洋葱根尖临时装片”的实验方案，然后将预实验水培的根尖制成装片，研究根尖细胞不同区域的细胞。师生讨论过程简录：
　　师：我们都切取0.5 cm根尖（不是2～3 mm），怎么看到细胞？
　　生：放在显微镜下。
　　师：直接放？显微镜下能看到吗？根近于圆柱体？
　　生：压平成一薄层，便于光线透过。（初中显微镜技能）
　　师：你压一下。（提供载玻片、盖玻片、根尖）
　　生：压碎了。（动手操作）
　　师：需解离。（展示初中教材胞间连丝图片，并介绍解离的原理、试剂、用法等）。
　　师再问：解离后就能看清细胞变化吗？
　　师：给什么染色？什么是染色体和染色质？（介绍染色的原理、方法等）
　　生：给染色体（质）染色，要看到细胞形态、大小变化及染色体形态和数目的变化，需制作根尖临时装片，即解离→漂洗→染色→压片后才能镜检。（学生完成装片制作）
　　将学生制作装片实验安排在学习分裂各时期特点之前，目的是让学生能用自己制作的装片进行观察，体验科学家发现问题并解决问题的过程。
　　2.3 指导显微观察，启迪发现细胞分裂的作用
　　以往的教学中，教师会直接告诉学生，取根尖2～3 mm观察，找到分生区细胞观察，这样容易出现一些问题。例如学生初中知识遗忘了，不能区分成熟区和分生区细胞，或在成熟区寻找细胞分裂相。从认知水平的角度看，学生是没有理解根尖为什么会生长？根尖生长的细胞学基础是什么？因此在指导显微观察中，需要帮助学生完善对根尖生长的认识。
　　教师指导学生观察装片简述：①取0.5 cm根尖制作临时装片；②低倍镜观察，找到根尖的根毛区、伸长区、分生区（生长点）、根冠；③高倍镜观察，对比四区细胞形态、长短、结构的差异，找到正在分裂和生长的细胞；④去发现伸长区细胞生长现象明显，分生区有的细胞正在分裂。
　　提出问题：根尖生长主要取决于伸长区细胞生长还是分生区细胞增殖？
　　通过师生共同观察与分析，引导学生得出结论：细胞不能无限长大；根尖生长与细胞生长和分裂都有关，主要取决于细胞分裂；观察细胞分裂的部位是根尖分生区，不用取材0.5 cm，只需取2～3 mm。
　　2.4 对比排序不同分裂相，完善细胞周期的概念
　　“细胞周期”是学生学习的难点问题，难在3处，主要采取3方面的教学策略。
　　难点之一是学生几乎无法真实观察到细胞连续分裂的动态过程，影响学生对“细胞周期”概念内涵的理解。教学中通常通过动画、模型展示“一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止为一个细胞周期”的过程。
　　本节课从观察“自制分生区细胞装片”出发：首先指导学生观察装片，从细胞形态、细胞大小、细胞核有无、染色质多少、染色体位置等方面充分描述不同细胞分裂相的特征；然后将相同细胞分裂相归类、排序，从而分辨细胞周期的间期和分裂期的前、中、后、末4个时期。例如：有一类细胞数目很多，都有一个细胞核、有明显核仁、核占体积比很大；有几个细胞很特殊，深色的染色体集中在细胞中央；有几个细胞的染色体到细胞的两极等；再指导学生排出3-5类细胞出现的前后顺序，排列出细胞分裂时期。最后教师点拔学生认识到，观察到的是细胞解离杀死后，固定在不同的分裂时期的“相”，不能看到每个细胞分裂动态过程；一个细胞的分裂历程，就构成一次细胞周期，它与时间周期、时钟周期、钟摆周期等的本质区别，就是细胞结构的周期性改变；不同类型的细胞表示它们分别停留在不同分裂时期，这些时期被依次人为地划分为间期和分裂期，分裂期又依次被人为划分为前期、中期、后期和末期；区分不同时期的依据主要是细胞核中染色体的变化，为学生归纳不同时期细胞的染色体、染色单数、DNA分子形态数目等变化，从而突破教学难点，引导学生从分子水平和细胞水平理解细胞周期，并为建构相应数学模型打下基础。
　　难点之二是学生容易对细胞周期的时间分配产生误解，只关注细胞数目以指数函数的形式递增，而忽略分裂间期的实质变化和重要作用，因为相关动画、模型的连续播放让学生容易产生没有间期或间期很短的错觉。本节课是通过指导学生观察比较不同分裂相的细胞数目的多少来突破此难点的。学生会发现最多的是间期细胞，最少的是中期细胞，说明什么？间期本质是发生在准备期，完成了染色体复制过程，经历时间最长，而中期是分裂期中时间最短的，使学生从物质变化的角度认识到细胞周期的本质，即细胞中遗传物质复制后平均分配的、周而复始的过程。从实验方法的角度，也让学生知道通过“数目占比”推算“时间分配”是实验分析中的常用方法。
　　难点之三是细胞周期什么时候开始？什么时候停止？学生对细胞周期外延的理解容易停留在周期性分裂的层次，对细胞为什么分裂、分裂后“去哪儿了”等不作深入思考。本节课通过组织学生观察根尖的根冠、分生区、伸长区、成熟区的细胞图像，引导学生从生物学事实中发现问题，如：不是所有细胞都在分裂；形成的子细胞有的继续分裂，有的发生分化等，这样形成对细胞周期更完整的认识。
　　2.5 展示模拟分裂过程，归纳有丝分裂概念
　　囿于学生观察自制的洋葱根尖分生区细胞显微图像的清晰程度不够，学生由此归纳细胞中染色体等变化规律有困难，因此用模拟动画和相应图片辅助学生观察有丝分裂过程中细胞各部分结构的变化。教师引导学生在实物观察的基础上，将自制显微图像与模拟图片相对比，更容易找出各时期的特征。从以下四个角度归纳建构有丝分裂的概念，包括“丝”的含义、来源和变化规律；染色体数量、运动、形态的变化规律；DNA、染色单体、着丝点数量等变化规律；动物和植物细胞中核膜、核仁、细胞器等亚显微结构的变化规律。
　　3 实验教学辅助概念教学的教后反思
　　3.1 融入探究理念
　　在观察根尖、制作装片、对比分裂相等系列实验过程中，让学生获得了丰富的事实性知识，基于观察逐步深入探究，更有助于建构概念。
　　3.2 借助前概念引伸
　　学生已形成的前概念是新概念形成的基础，也可能成为新概念形成的障碍，充分利用前概念引导学生设计实验、观察分析，能够丰富学生前概念，也能纠正概念误区，从而建构新概念，为形成更上位的概念打好基础。
　　3.3 还原实验初衷
　　教师要重视学生实验，在做中思、做中学，不能停留在“重在参与”的层次，更要注重实验中的问题提出、目标确定、方案设计、过程分析和结论产生，使学生最终形成对相应生物学概念的认识。培养学生从实践中发现真理，从实验中形成概念，这正是实验教学的初衷，提高学生的生物科学素养，使其受益终生。