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1、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”教学设计宁远一中高一生物教研组 罗贯周【教学目的】（一）知识目标1、制作蒜根尖细胞有丝分裂装片。2、观察细胞有丝分裂的过程，识别不同时期的时间长短。（二）能力目标1、培养学生实验操作能力、观察能力以及学习使用高倍显微镜和绘生物图的基本技能。2、通过以观察有丝分裂为目标的实验设计，帮助学生培养推理分析能力，解决问题能力，理解科学实验和大胆创新的素质。 （三）情感态度与价值观方面培养学生实事求是、认真严谨和敢于创新的科学态度。【教学重点】1、制作蒜根尖细胞有丝分裂装片。2、识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。【教学难点】1、实验设计中实验材料的
2、选择和解离程度的把握。2、根尖临时装片的制作和高倍显微镜的使用。【教材分析 】本实验是人教版高中生物（必修1）教材中重要的实验之一。本实验通过学生动手制作细胞分裂装片标本，围绕染色体的存在状态进行观察、分析，进而理解有丝分裂的过程。实验涉及实验材料的准备和培养、装片的制作、显微镜的使用、实验数据的处理以及数学模型的构建等知识和技能。实验材料的选择和培养，装片制作的各个环节将直接影响实验成功与否。【教学方法】过程式教学、讨论法教学。按照学生为主体，教师为主导的思想进行教学，教师就要设计出一些能引起学生思考和探究的问题，使学生多途径多方式的参与到学习中，使学生的主体性得到充分体现，学生结合教师提出
3、的问题，边操作边思考。自己不能解决的问题，由同一实验组的同学共同讨论解决，得出答案。教师在某些较难理解的问题上适时点拨，以减少课堂时间的浪费，提高课堂效率。【教学过程】思考：细胞有丝分裂过程中各个时期的特点有哪些？导入：今天我们在前面已有知识的基础上，来观察蒜根尖分生组织细胞的有丝分裂（课本上用的是洋葱，但洋葱不易生根且生根数量少）。【自主学习 合作探究】教师强调实验目的。探究点1：该实验的实验原理是什么？学生回答教师作进一步强调。 实验原理1. 高等植物体内，有丝分裂常见于 根尖、茎尖等分生区 细胞。2. 细胞分裂具有 独立性 ：同一时刻，同一组织的不同细胞，可处于细胞周期的 不同 分裂时期
4、。在高倍显微镜下，根据染色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期。3. 碱性染料（醋酸洋红液或龙胆紫溶液）能将 染色体 染成深色。引言：通过实验原理的学习，我们了解了进行本实验的指导方法和思想，下面我们结合讲义上提出的探究问题，依据课本所列的方法步骤进行实验操作。展示材料用具。 材料与用具蒜（可用葱、洋葱代替）。显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管卡若氏固定液，1mol/l的盐酸，体积分数为 95% 的酒精，质量浓度为0.01g/ml醋酸洋红液或改良苯酚品红染液，根尖细胞有丝分裂固定装片。实验步骤一、蒜根尖的培养探究点2：怎样培养蒜根尖？在培养过程中，应注意哪些问题？学生讨论回答，
5、教师作相应点拨：在实验课前34天，取蒜瓣多个，放在铁盘上，铁盘铺满一层纸巾，加清水使纸巾湿润，让蒜瓣的底部接触纸巾。把铁盘放在温暖的地方培养。待根长约3 cm时，取健壮的根尖制成临时装片。注意的问题：应剥去蒜头外层老皮，用刀削去老根，注意不要削掉四周的根芽；培养时注意每天换水12次，防止烂根。二、装片的制作在制作过程中，学生结合教师的提问，边回答边操作，从而知道在进行该操作中应注意的事项，如何进行该操作，以及实验过程中的协调配合。解离、漂洗、染色三个步骤中，都有一段等待时间，教师应利用这些空隙，要求学生讨论在进行该操作时的注意事项，教师强调或讲解有关问题，以保证该操作的顺利进行，也可做一些相关
6、的题目，来巩固该部分的内容。探究点3：该实验的实验流程是什么？学生回答教师作进一步强调：取材装片的制作（解离漂洗染色制片）观察绘图。（一）、取材与解离探究点4：取材的时间最好在什么时候进行？解离的目的是什么？解离过程中，应注意哪些问题？解离后细胞是否仍保持活性？学生讨论回答，师作相应点拨：在上午10时至下午2时，剪取蒜根尖23 cm，先放入卡若氏固定液中固定1530分钟，用95%酒精冲洗两次后再放入盛有1mol/l的盐酸的试管中，在60温水中解离，直至根尖酥软。解离目的是用药液是组织中的细胞相互分离开来，即溶解细胞间的果胶质使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利于在镜下观察
7、。解离中，应注意时间的把握，不能太长也不能太短。时间太长使细胞的结构破坏，影响制片的效果，太短则不易使细胞分离，观察时细胞容易重叠。解离后细胞已被盐酸杀死，不具备活性。教师做演示实验，强调相关注意事项以及解离成功的标志是根尖酥软。学生在老师的指导下进行实验，注意相互配合，教师答疑。等待过程中请同学们讨论注意事项，做巩固练习1。【巩固练习】1.洋葱根尖细胞解离后对细胞膜通透性的影响是（ ）A.由选择透过性变为半透性 B.由选择透过性变为全透性C.仍保持选择透过性，但通透性增大 D.仍维持原来的通透性（二）、漂洗探究点5：为什么要进行漂洗？怎样进行漂洗？学生讨论回答，教师作相应点拨：由于染色剂是碱
8、性染液，如不漂洗，酸碱发生反应，不利于着色；同时也是为了洗去药液，防止解离过度。用镊子把酥软的根取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。教师做演示实验，强调相关注意事项。学生在老师的指导下进行实验，学生自己掌握时间，教师答疑。等待过程中教师讲解高倍显微镜的使用，学生练习使用，教师纠正学生的错误操作。（三）、染色探究点6：在细胞中，能被碱性染液染成深色的物质是什么？染色中，为什么要把握好染色的浓度和时间？学生回答教师作进一步强调：能被碱性染液染成深色的物质是染色体，即染色后增大了细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体分布和变化。染色时，染液的浓度和时间的把握要好，否则染色过深，不易观察细
9、胞中的染色体。染色时间35min。教师做演示实验，强调相关注意事项。学生在老师的指导下进行实验，用镊子将根尖放进盛有0.01g/ml的醋酸洋红的玻璃皿中染色35min,，教师答疑。等待过程中请同学们讨论注意事项，做巩固练习2、3。【实验拓展】1.蒜根尖的培养与固定（1）根尖的培养与处理因为大蒜、洋葱等材料都存在休眠现象，在发根前先将材料放在4度的冰箱中3-5天。可以解除休眠，容易生根。然后将蒜头外层膜质枯衣剥去,把底盘旧根刮去，在铁盘上放上一层纸巾然后让蒜头的底部与水接触，放在阴暗处；或用牙签将蒜瓣串起，让牙签两端架在烧杯边缘，让蒜瓣的底部与烧杯口的水接触。各个装置每天换一次水，在室温下放置4
10、一5天，观察根长到2cm 左右时，将整个培养装置（根连同烧杯）一起放入4度冰箱24小时进行低温处理，以便增加分裂相细胞。（2）根尖的固定在上午10点至下午2点之间任何时段，剪取根尖2-3cm(长些比较好，以方便后面的解离、漂洗步骤)放入卡诺氏液（无水乙醇：冰醋酸3：1）中浸泡24小时，而大蒜瓣可以直接将整个蒜瓣浸泡在卡诺氏液中（因为大蒜的根比较细，待需要时再剪取根尖更方便）。再放入95乙醇半小时后，转入70乙醇中4保存。笔者经过比较后发现，固定后的根尖不仅可以随用随取，而且可以缩短解离时间。2.装片的制作制作流程为： 解离 漂洗 染色 制片 过程方法时间目的解离上午10时至下午2时（蒜根尖分生
11、区细胞处于分裂期的较多，这会因蒜的品种室温等差异而有所不同）剪取蒜根尖23cm，先放入卡若氏固定液中固定1530分钟，用95%酒精冲洗两次后再放入盛有1mol/l的盐酸的试管中，在60温水中解离。810min用药液使组织中的细胞相互 分离 开来（破环细胞壁的果胶层）。漂洗待根酥软后，用镊子取出，放入盛有 清水 的玻璃皿中漂洗。约10min洗去药液防止 解离 过度。，防止盐酸与碱性染色剂发生作用，影响染色染色把根尖放进盛有质量浓度为 0.01g/ml醋酸洋红液或改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色。35min醋酸洋红或改良苯酚品红液能使染色体 着色 制片用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水
12、，并用刀片把根尖纵切成两半，然后再纵切成四分之一，将四分之一根尖的尖端的23mm切下来用来压片，然后盖上盖玻片，在盖玻片上面放上一块载玻片，用大拇指轻轻按压，使之铺展成一层薄雾状。 使细胞分散开来，有利于观察3.蒜根尖细胞有丝分裂的观察（1）把制成的装片先放在 低倍显微镜 下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密 。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出 分裂中期 的细胞（原因： 因为中期细胞中染色体的形态更为清晰和固定 ），然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点，最后观察分裂间期的细胞。（2）如果自制装片效果不太理想，可以观察洋葱根尖固定装
13、片。4.绘图绘出植物细胞有丝分裂各时期简图。【讨论】1.在观察结果中，处于那一个时期的细胞最多？为什么？处于间期的细胞最多，因为间期持续的时间最长（见右图），其大约占细胞周期的90%95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。2.如何增加视野中分裂相的比例？【结论】 前期：核仁和核膜逐渐消失。 核内染色质逐渐缩短变粗成为染色体，每一染色体含有两染色单体，它们具有一个共同的着丝点；两极发出纺锤丝形成纺锤体。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。 中期：染色体形态比较稳定、数目比较清晰，便于观察。 各染色体的着丝点排列在赤道板上，纺锤丝与染色
14、体的着丝点相连。 后期：各染色体着丝点分裂为二，其每条染色单体也相应地分开，并各自随着纺锤丝的收缩而平均移向两极，每极有一组染色体，数目和原来的相同。 末期：核膜、核仁重新出现，分开在两极的染色体各自组成新的细胞核，在细胞中央出现细胞板形成新的细胞壁，使细胞分裂为二，形成二个子细胞。这时细胞又进入分裂间期。 细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。【教后反思】1、该实验课本采用的生物材料是紫色洋葱，但通过实验课前的培养，发现生根效果不是很理想，数量较少，分组实验根本不够用。通过探索和查
15、阅资料，我们用蒜作实验材料，生根效果很好。2、该实验课本的解离方法不是最佳，所以我们采用了先固定后解离的方法，教材的染色剂龙胆紫染色效果不是很好，我们也大胆地用醋酸洋红或改良苯酚品红进行了替换。3、该实验的每个步骤都需等待一段时间，所以应打破常规教法，采用边做边练的方法，减少课堂时间的浪费，提高课堂效率。4、我们对实验的改进既得到了较好的实验效果又增强了学生的自信心，这启示了我们在今后的教学中，应打破思维定势，推陈出新，大力培养学生探究新知识的科学求索精神。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂教学设计永州市宁远县第一中学 罗贯周一、该实验在教材中所处的地位与作用本节教材是人教版高中生物必修1分子与细胞第六章细胞的生命历程第1节细胞的增殖中最后一个内容。细胞的有丝分裂是高中生物课程的核心内容之一，是在学生学习了细胞的分子组成、结构及代谢的基础是学习的，是学习生物体生长、发育等生命现象的重要基础。细胞的有丝分裂是细胞分裂的主要方式，
