细胞的增殖教学设计

第一节细胞增殖（第1课时）【教学目标】知识目标1、简述细胞生长和增殖的周期性。2、概述细胞的有丝分裂过程。3、模拟探究细胞表面积与体积的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。4、制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。能力目标1、学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律2、通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。3、通过实验培养学生制作临时装片的技能，培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。情感目标1、通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。2、通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。【教学重点和难点】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。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。【教学方法】探究、讲述和讨论的方法。【教学用具】3D动画演示、多媒体课件。【教学过程】教材分析细胞分裂的三种方式中，有丝分裂是最主要、同时也是最重要的方式。多细胞生物的生长发育过程中，体细胞的增多就是通过有丝分裂实现的。无论是单细胞真核生物还是多细胞生物他们各种形式的无性生殖也是通过有丝分裂完成的。这将在第五章“生物的生殖和发育”中再进一步阐述。有丝分裂还是学习减数分裂的基础，而减数分裂知识又是学习遗传变异规律的基础。由此可见有丝分裂是非常重要的基础知识。因此在教学过程中一定要讲透，要让学生真正掌握有关知识。可以通过不同方式；从不同的角度进行分析，要充分调动学生参与整个学习过程。通过学习使学生了解到认识和分析一个生命现象可以有多种不同的方法一—除了一般的文字描述外，还可以用图形描述特点；用图解和表格突出重点；用曲线描述量的变化规律和趋势；通过实验观察、验证生物学知识等。使学生在掌握知识的同时了解一些常用的生命科学研究的基本方法。导入同学们看一下教材110页图：象与鼠（投影展示），讨论：象与鼠的形体差距悬殊，象的体细胞是否比鼠的体细胞大？二者形体差距的主要原因是什么？生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？（由学生熟悉的现象导入，创设问题情景，激发学生的探究欲望，发动学生主动地参与学习过程。）学生思考并回答：象与鼠相应器官或组织的细胞大小相似，生物体的生长是细胞分裂和细胞生长的结果，但主要因素是细胞数目的增加。对于单细胞生物体，细胞分裂意味着生物个体数的增加。知识点一：细胞不能够无限长大的原因思考：细胞能不能无限长大？（引出实验探究：细胞大小与物质运输的关系）模拟实验：细胞大小与物质运输的关系。（看书2分钟）提问：“探究细胞大小与物质的运输关系”的模拟实验是如何设计的？其设计思路是什么？针对问题，引导学生制定解决方案，设计探究物质扩散速率与细胞大小关系的模拟实验。教师对各个小组不同的设计方案进行进行评价总结提示：①利用含有酚酞的琼脂块模拟不同大小的细胞；②利用NaOH遇酚酞呈紫红色的原理，检测NaOH渗入琼脂块的速度和深度；屏幕播放教材中该实验的设计方法及实验操作过程及结果。根据实验结果，引导学生思考如何计算NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比？并分析实验结果，得出结论。总结细胞不能无限长大的原因：1.细胞表面积与体积的比例细胞核与细胞质的比例（解释课本114页技能训练）（通过讨论，让学生主动获得知识，使学生学会用联想的方法将模拟实验的结果迁移到细胞。）继续引导学生思考，既然细胞越小，细胞的物质运输的效率就越高，那么，细胞体积是不是越小越好呢？知识点二细胞通过分裂进行增殖提问：既然细胞体积不能无限长大，那么，生物体积的增大必然要靠细胞增殖来增加细胞数量。细胞是如何增殖呢？组织学生阅读教材并讨论：①细胞增殖有什么重要意义？②真核细胞增殖的方式有哪些？③什么是细胞周期？细胞周期包括哪几个阶段？它们在时间分配上有什么特点？关于细胞周期的概念，教师要引导学生准确理解，只有“连续分裂的细胞”才具有细胞周期，例如皮肤的生发层细胞、根的分生区细胞等。而高度分化，失去分裂增殖能力的细胞，例如神经细胞等不具有细胞周期。另外，分裂期的四个时期是人为划分的，它们之间没有明确的分界。知识点三：高等植物细胞的有丝分裂教师通过模拟动画逐步展示高等植物有丝分裂各时期的动态过程，与此同时，教师还在黑板上进行有关板图。在间期，教师要让学生明白染色体复制后可形成姐妹染色单体，由于染色体呈细丝状，在光学显微镜下还看不清楚。染色体复制后，染色体本身的数量并没有发生改变，但是DNA数量加倍，每条染色单体各含有一个DNA。在前期，教师要引导学生分析出“细胞核中出现了什么、什么消失了”，并且要学生知道是从细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体，染色体散乱分布在纺锤体中央。在中期，教师要引导学生分析出在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰，是观察染色体的最好时期。关于赤道板，要让学生明白是由于它与纺锤体的中轴相垂直而得名，实际上并不存在这个结构。在后期，教师要引导学生分析出着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体。在末期，教师要引导学生分析出细胞核中什么消失了？什么重新出现了？植物细胞在赤道板位置上出现了细胞板，进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。最后，教师再一次利用3D动画整体演示有丝分裂过程，使学生更好地理解各时期的特征。小结并用课件展示植物细胞不同分裂时期的图片，让学生判断分别属于什么时期？（进一步加深理解）课件展示动物细胞有丝分裂过程图，比较动植物细胞有丝分裂过程的异同。学生活动：以细胞中四条染色体为例，分别绘出细胞周期的各时期的染色体、染色单体、DNA的变化示意图。绘图时希望大家想一想：你所绘图像表达的是什么意思。最后教师做点评并分析归纳：DNA在间期由于复制而加倍，在末期再被两个子细胞平分。染色体在后期由于着丝点一分为二，姐妹染色单体分离，使染色体的数目加倍，在未期再被两个子细胞平分。从而使亲代和子代细胞中的DNA和染色体都保持了稳定。这正是有丝分裂的意义所在。知识点四：无丝分裂利用3D动画整体演示无丝分裂过程，总结无丝分裂的特点：没有出现纺锤丝和染色体。【总结】【板书设计】：一、细胞不能够无限长大的原因1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大2、细胞核所控制的范围二、细胞通过分裂进行增殖1、细胞增殖的意义2、真核细胞分裂的方式三、高等植物细胞的有丝分裂1、细胞周期的概念2、有丝分裂各时期的主要特点3、染色体、染色单体的行为和数目变化、DNA数量变化【课堂练习】一个细胞周期包括哪几个阶段（）分裂期和分裂间期前期、中期、后期和末期分裂间期和分裂期间期、前期、中期、后期和末期下列哪项不是细胞有丝分裂分裂前期的特点（）细胞核内出现染色体细胞中央出现纵向排列的纺锤体核膜解体，核仁消失每个染色体的着丝点排列在细胞的中央3•若用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制，这个细胞就停留在（）分裂期前期B.分裂期中期C.分裂期后期D.分裂间期4、无丝分裂和有丝分裂的最主要区别是（）A、无染色体和纺锤体的出现B、无染色体和DNA的复制C、形成的子细胞染色体数目减小D、形成的子细胞大小形态不同

有丝分裂过程中，染色体与DNA的比为1：1的时期是(A、间期B、前期C、中期D、后期6•处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数(a)，染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系，此时细胞可能处于哪个时期()tI—r-iA.前期A.前期B.中期C.后期D.末期7•右图是细胞有丝分裂某个时期的示意图。请据图回答：该细胞是动物细胞还是植物细胞？为什么？该细胞所处的细胞分裂期是什么时期，这个时期的特点是什么？细胞有丝分裂的结果是形成几个子细胞，每个子细胞中的染色体数目与原来细胞相不相同?实验：观察洋葱根尖组织细胞的有丝分裂（第2课时）【教材分析】观察有丝分裂的实验是必修1的重要实验之一，实验目的就是通过动手制作细胞有丝分裂装片标本，并围绕染色体的出现及变化进行观察，来理解有丝分裂的过程。此实验是一个验证性的实验，要求学生通过有丝分裂各时期的观察，验证学生在前面学到的知识，并加以巩固。【三维目标】1、说出本实验的实验原理。2、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片，养成独立动手操作的习惯。3、观察植物细胞有丝分裂的过程，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，培养学生视图、比较、分析、判断等能力。4、绘制植物细胞有丝分裂简图，养成严谨求学的科学态度【教学重点】1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。2、识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期在不同时期的时间长短。【教学难点】制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的过程中，涉及到的试剂以及对标本的处理时间，操作的先后顺序。【教学过程】分组实验（每四人一组），实验前教师首先应要求学生先预习实验原理及方法步骤，了解实验过程，以便在实验过程中，能够按照老师的设计思路进行实验;其次，教师应指出实验的关键点，以引起学生的注意。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。实验目的（1）学会制作洋葱根尖有丝分裂装片的方法。（2）观察植物细胞有丝分裂的过程。识别有丝分裂的不同时期。（3）绘制植物细胞有丝分裂简图。（4）熟练使用高倍显微镜。实验原理（1）细胞核中的染色体易被碱性染料着色，便于在显微镜下观察。（2）高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜的条件下有丝分裂旺盛。（3）同一组织细胞，其分裂并不同步进行，可观察到处于不同时期的细胞。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。材料用具洋葱根尖，显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。方法与步骤洋葱根尖的培养在实验课前3〜4天，取洋葱一个，放在广口瓶上，瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。装片的制作过程：解离-一漂洗染色观察步骤：1：取生长健壮白色的洋葱根尖剪取洋葱根尖部分2mm—3mm。（提示：上午10点至下午2点时细胞分裂活跃，处于分裂期的细胞较多，此时取材最合适）2•将剪取的根尖放入盛有盐酸和酒精（1:1）的培养皿中，在温室下解离3min—5min.（提示：注意解离时间。时间过短，则细胞不易被压散，时间过长，则细胞容易被压碎，影响染色）解离的目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来。3•漂洗待根尖酥软后（用镊子试），用镊子取出根尖，放入盛有清水的玻璃杯中漂洗10min。（提示：漂洗的目的：洗去药液，防止解离过度而影响染色）4•染色把根尖放入盛有0,01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液中，染色3-5min。（提示：染色的目的：龙胆紫溶液使染色体着色）制片用镊子取染色的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻按压载玻片。（提示：1.按压的目的使细胞分散开有利于观察。2.注意不能使盖玻片移动,以免材料模糊不清。3•控制力度，必须一次压片成功）三.观察先用低倍镜找到分生区，再换高倍镜观察。（提示：1•分生区细胞呈正方形,排列紧密。2•注意根据染色体的特征，分辨又是分裂的不同时期。3•同一视野中所有分裂期细胞不能全部看到，慢慢移动装片，找到各个时期的细胞）四•绘图绘出植物细胞有丝分裂中期简图。五•得出结论教师指导学生做好结果记录、得出结论、相互讨论。最后，教师做分析总结。实验拓展1.制作有丝分裂装片关键是什么？（取