第1节细胞的增殖教案

1、第1节细胞的增殖教案第1节细胞的增殖一、教学目标1 .简述细胞生长和增殖的周期性。2 .观察细胞的有丝分裂并概述其过程。3 .描述细胞的无丝分裂。4 .模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。二、教学重点和难点1 .教学重点(1)细胞生长和增殖的周期性。(2)真核细胞有丝分裂的过程。2 .教学难点真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化， 以及dna数量的变化。三、教学策略本节教学内容可安排2课时，包括讲课和2个学生实验。本节安排了 模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验， 目的是使学生知道模拟 的方法也是科学研究的方法之一。教师应当采取引导学生通过探究活

2、动主动学习的教学模式。本节应重点以植物细胞有丝分裂过程为例学习有丝分裂的知识。还要注重对各种课程资源的选择、整合和优化。可事先用吹塑板做成细胞 和染色体模型，两人一组，教师边讲解边在黑板粘贴有丝分裂各时期 剪贴图，同时学生在课桌上的细胞模型中用染色体模型操作。最后通过电教手段把动态的植物细胞有丝分裂过程再现出来。 强调细胞分裂 的各时期是为了研究方便人为划分的，实际上有丝分裂是一个动态的 连续过程。传统的教学方式与现代教学手段相结合， 既让学生感受细 胞分裂过程的动态性和连续性，又能克服电教手段转瞬即逝的弊端。通过剪贴图和染色体行为的模型建构， 突出了探究学习，有利于学生 知识的建构。在讲述动

3、物细胞有丝分裂时，可把动植物细胞有丝分裂全过程同时呈 现出来。让学生观察对比，归纳出相同点和不同点。在这里，教师可 进一步引导学生归纳动植物细胞有丝分裂的共同特征即有丝分裂的 实质：亲代细胞的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中去， 从而保持了遗传物质的稳定性，使学生理解有丝分裂对生物遗传的重要意义。对无丝分裂和减数分裂的处理，按教材内容讲述即可，不宜过多发挥。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验， 考虑到装片的制作和观察的 难度和效果，教材处理为验证性实验。如果具有洋葱根尖有丝分裂过 程的数码显微摄像的课程资源，教师也可大胆尝试，进行知识发生过 程式教学。先做实验，创造和再现科学家发现细胞

4、有丝分裂的条件和 工作过程，获得感性认识后，再进行理性的思考，把拍摄到的静止图 像，按照想像的细胞分裂过程图像的正常顺序排序，把学生已形成的 细胞分裂静态图像转化为连续的动态画面，突出学生的主动探究。关于实验“细胞大小与物质运输的关系”的教学，提出以下建议。1 .准备上课前一天，准备足够的酚醐琼脂块。酚醐琼脂块的制备方法：每升 水加30 g琼脂，不断搅拌下煮沸。在它冷却固化前，加 1 g酚醐，并 搅拌使之充分混合。若混合物呈粉红色，加数滴质量分数为0.1%的盐酸至粉红色退去。将混合物放在平底浅盘中，使混合物高度约为3cm。琼脂固化后，将其切成 3 cmx 3 cmx 6 cm的小块。2 .教学

5、策略建议引导同学先设计模拟实验的方案，然后再讨论各种方案的可行性，最后实施教材提供的方案。3 .注意事项酚醐是白色粉末，无臭，如果接触某些人的皮肤会引起过敏反应。因此，在准备实验材料时，最好戴橡皮手套。共4页，当前第1页1234 氢氧化钠是白色粒状或片状物质，无臭，有腐蚀性，接触眼睛或皮肤 可引起剧痛或烧灼感，如果人吸入氢氧化钠的粉尘会造成对呼吸道的 严重伤害，如果不慎让氢氧化钠入口会使消化道严重受伤。 急救措施： 立即用大量水冲洗15 min;喝大量水，继之以稀醋或果汁；立即就医。废液的处理：废液滴加盐酸中和，然后可作为无害物倒掉。关于实验“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的教学，提出以下建

6、 议。1 .准备洋葱根尖的培养。培养洋葱生根时，避免用新采收的洋葱，因为这种洋葱尚在休眠，不易生根。如果必须用当年刚收的新洋葱生根，则应 设法打破它的休眠。常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱鳞 茎的底盘，这样可以促使其生根。对于前一年收下的洋葱，可以采用如下方法促使它生根。选择底盘大 的洋葱做生根材料；剥去外层老皮，用刀削去老根（从底盘中央向四 周削），注意不要削掉四周的根芽；培养时注意每天换水 12次。如 果班级较多，为了防止后来的班级所用的洋葱根长得过长， 可以放入 冰箱（4 C左右）保存。2 .教学策略实验前教师应讲解实验成功的关键。解离充分是实验成功的必要条件。解离充分，组织才能

7、分散，细胞也不会重叠。染色时，染液的浓度和 染色的时间必须掌握好，特别是染色不能过深，否则不易观察。压片 时用力必须适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将 影响观察效果。制作装片过程中空隙时间的利用。解离、漂洗、染色三个步骤中，都 有一段等待的时间，教师应该充分利用这些空隙时间。 建议讲解以下 内容：洋葱根尖的培养方法，取材时间，解离和漂洗的目的和方法， 分生区细胞与其他区细胞的区别等。教给学生观察要领。让学生观察时，强调先用低倍镜观察，再转高倍镜观察，切忌直接使用高倍镜。增加演示实验。学生自己制作的装片，由于诸多原因，观察效果常都不理想。教师可在实验课前准备5台示范镜，分别示范有

8、丝分裂固定装片中间期、前期、中期、后期、末期 5个不同时期。3 .注意事项解离时，也可将剪取的23 mm洋葱根尖浸入浓盐酸和体积分数为95%的酒精各半的¥M合液中，浸2030 min。这样根尖被固定，细胞 间质被溶解，细胞容易分离。染色时，也可用紫药水取代龙胆紫溶液，但浓度不宜过大。可将紫药水稀释，即23滴清水中加入一滴紫药水。压片时，仅靠用手指轻按，不易将根尖细胞分散开。可将染色后的洋 葱根尖用小刀压平，或用铅笔带橡皮的一端稍用力压，这样才能使细 胞分散，并且便于平放盖玻片。四、答案和提示（一）问题探讨1 .象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。2 .生物体的生长，既靠细胞分裂

9、增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。（二）实验11 .当naoh与含酚醐的琼脂块相遇时，其中的酚醐变成紫红色，这是 常用的检测naoh的方法，从琼脂块的颜色变化就知道naoh扩散到多 远；在相同时间内，naoh在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明naoh在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。2 .根据球体的体积公式v=4/3兀r3,表面积公式s=4兀r2,计算结果如下表。细胞直径（m）表面积（m m2）体积（m m3）比值（表面积/体积）201 2564 1870.30共 4 页，当前第 2 页 1234302 82614 1300.203.细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物

10、体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。 细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。（三）实验21 .间期的细胞最多。因为间期时间最长。2 .每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12 h） X每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例（四）批判性思维 细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构 （如核糖 体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。（五）旁栏思考题有丝分裂的丝指的是纺锤丝。（六）技能训练提示：限制细胞长大的因素主要有两方面。1.细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增

11、大膜表面积与体积的比。 2.细胞的核 质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。 所以像草履虫这 样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。（七）练习基础题1.c。 2.a。 3.d。 4.c, e。 5.b。拓展题1.提示：卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质，卵裂初期所需的营养 物质由卵黄提供，不是靠细胞外物质的输入；细胞的表面积与体积之 比限制细胞的物质运输，而卵细胞内部储存了大量的营养物质， 可以 长得比较大。五、参考资料1 .细胞的增殖周期细胞从前一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止，这样一个周期 叫做细胞增殖周期。20世纪50年代以前，人们把细胞增殖周期划分为分裂期和静止期

12、两个阶段。当时认为分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段。近年来，由于放射自显影和细胞化学等技术的迅速发展， 对于细胞增殖过程的动态研究也日趋深入。现在了解到，过去一直被忽视的所谓“静止期”却是细胞增殖周期中极为关键的一个阶段， 因为与dna分子复制有关 的一系列代谢反应，都是在这个阶段进行的。所以现在都把“静止期” 叫做间期。现在，一般把细胞增殖周期分为两个阶段：间期和分裂期。细胞在前 一次分裂结束之后就进入间期，这时就是新的细胞周期的开始。间期 一共分为三个分期。间期结束就进入有丝分裂期。根据目前的认识， 整个细胞增殖周期可以分为g1、s、g2、m四个小分期，如下表：细胞增殖周期中的各个分期，各

13、有其不同的特点。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。在这一时期中主要进行rna和蛋白质的生物合成，并且 为下阶段s期的dna合成做准备，特别是合成dna的前身物质、dna 聚合酶和合成dna所必不可少的其他酶系，以及储备能量。s期的特点 从g1期进入s期是细胞增殖的关键时刻。s期最主要的特 征是dna的合成。dna分子的复制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，直到分成两个子细 胞。g2期的特点g2期又叫做“有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的 m期做准备。在g2期中，dna的合成终止，但是还有rna和蛋白质的 合成

14、，不过其合成量逐渐减少。特别是微管蛋白的合成，为 m期纺 锤体微管的组装提供原料。m期的特点 细胞一旦完成了细胞分裂的准备，就进入有丝分裂期。细胞分裂期是一个连续的过程，为了研究的方便，可以人为地将它分 成前、中、后、末四个时期。m期的细胞有极明显的形态变化。间期 中的染色质（主要成分是dna和蛋白质），在m期浓缩成染色体形态。染色体的形成、复制和移动等活动，保证了将s期复制的两套dna分 子平均地分到两个子细胞中去。共 4页，当前第3页12342 .着丝点长期以来，着丝粒和着丝点这两个术语是作为染色体上纺锤体附着区9来源网络整理，仅供供参考域的同义语使用的。遗传学文献中多用着丝粒一词，而细胞

15、学家多用 着丝点一词。后来，在电镜下研究哺乳类染色体超微结构时发现，主 缢痕两侧是一对三层结构的特化部位，认为是非染色质性质物质的附 加物，称为着丝点。在主缢痕区存在着丝粒，由此把染色体分成二臂。着丝粒的两侧各有一个蛋白质构成的三层的盘状或球状结构，称为着丝点。着丝点与纺锤体的纺锤丝连接，与染色体移动有关。在分裂前 期和中期，着丝粒把两个姐妹染色单体连在一起， 到后期两个染色单 体的着丝粒分开，纺锤丝把两条染色单体拉向两极。 并非有丝分裂各 个时期，或各种生物的染色体，都有这种分化的结构。3 .细胞质分裂广义说来，有丝分裂应该包括细胞质分裂。但是，也可以把细胞质分 裂看做是一个单独的阶段。大多数真核生物的细胞质分裂是与核分裂协调进行的，细胞质分裂起始于中后期。细胞质分裂面一般总是和纺锤体的赤道面一致， 其方向 约在核分裂中期就已确定。如果在中期时用离心法改变细胞的纺锤体 的正常位置，细胞分裂面方向并不随之改变。但是，如果在