观察根尖分生组织细胞的有丝分裂教学设计正式版

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。2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。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，教师作相应点拨：在实验课前3～4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3cm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1～2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2～3cm，先放入卡若氏固定液中固定15—30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。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3C.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10min。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，不易观察细胞中的染色体。染色时间3~5min。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3~5min,，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2～3cm，先放入卡若氏固定液中固定15—30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。8～10min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）。43.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①防止解离过度。②，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。3～5min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，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2—3mm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5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。6《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，也是后面学习减数分裂和遗传基本规律的基础。《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》是一个经典的高中生物实验。是在学生已了解了有丝分裂过程、意义的基础上进行的。教材突出的是实验步骤和显微镜操作技巧，要求学生学会制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片，观察并验证植物细胞有丝分裂几个时期的细胞结构特点，加深理解细胞有丝分裂的过程。但按照教材介绍的方法并不容易成功，而通过我们的改进，实验现象很明显，分裂相也很清晰。这种真实具体的实验现象对学生理解各分裂相的特点和掌握有丝分裂过程都很有帮助，同时通过改进，让学生体验到成功的喜悦，增强自信心。再者我们的改进也告诉了同学们遇上困难，我们要大胆实践，勇于创新。二、实验原型及不足之处“观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂”是一个经典的高中生物学实验，却也是人教版高中生物必修一必做的十几个实验中成功率最低的一个实验。说它成功率低，是因为如果按照教材的实验方法步骤去做①解离、漂洗需要