观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验教学设计

【教材分析】：

“细胞增殖”是《生物1（必修）──分子与细胞》第六章第1节的内容，而观察有丝分裂的实验是对该知识的有效补充。本实验的目的是通过学生动手制作细胞有丝分裂装片标本，来观察有丝分裂过程中染色体的出现及变化规律，以便更好的理解有丝分裂的过程。

【学情分析】

生物课程标准倡导“自主、合作、探究”的学习方式，让学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获得新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，改变学生传统的学习方式。这部分知识是必修一中的重点知识，也是难点知识。本节内容在学生已有知识的基础上，也考虑到学生动手操作能力普遍较弱的因素，设置了生物学实验中的几项基本能力的培养，对学生的要求很高。

【教学目标】 

〖知识教育目标〗 

1、根尖分生组织细胞的有丝分裂。 

2、直观观察细胞有丝分裂的细胞周期性的概念和特点。

3、有丝分裂的过程和分裂各时期特点。  

4、细胞有丝分裂的重要意义。

〖能力训练目标〗 

通过学生自己实验制取装片，观察有丝分裂各时期的图，分小组摆放有丝分裂各时期的图，说出相关的特点，锻炼学生的实验操作技能及理论联系实际的综合能力。

【教学重点】 

1、 有丝分裂的周期的概念和特点； 

2、有丝分裂的过程及各时期的特点； 

【教学难点】   

1、装片的制作方法 

2、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。

3、有丝分裂各时期图形的辨认及特点

【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的龙胆紫溶液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。

硬纸板  黑线若干  红线若干  黑色小圆纸

【教学策略】：

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。

【教学方法】：分组实验（每四人一组，共10组，每两组摆放同一个时期）

【教学过程】

［复习提问］：

1．细胞周期的概念及分为哪几个过程？

2．细胞有丝分裂过程划分为哪几个时期？

［新课导入］：通过前面的学习，我们知道了细胞有丝分裂过程中各个时期中染色体的图像变化，今天我们在前面已有知识的基础上，来观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂。（再观察各时期的图像）

［师生互动］

一、实验原理

  问题一：请同学们说出观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的原理是什么？（阅读课本回答）

二、方法步骤

（一）、洋葱根尖的培养

问题二：你是怎样培养洋葱根尖？在培养过程中，应注意哪些问题？

在实验课前3～4天，取洋葱一个，放在圆口漏斗瓶上，装满清水，让洋葱的底部接触瓶内的水面。把广口瓶放在温暖的地方培养。待根长约125px时，取健壮的根尖制成临时装片。

（二）、装片的制作

1.取材与解离

问题三：取材的最佳时间？解离应注意哪些问题？解离后细胞是否仍具有活性？解离的目的是什么？

在上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2～3mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离3～5min，至根酥软为止。解离中，应注意时间的把握，不能太长也不能太短。解离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，不具有活性。解离是为了使组织中的细胞相互分离开来。

2.漂洗

问题四：为什么要进行漂洗？怎样进行漂洗？

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。

3.染色

问题五：为什么要染色？染色的时间怎么把握？

把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3-5分钟。染色的时间也要把握好，染料进入细胞是靠扩散，时间短了，染色体着不上色；时间长了，除染色体之外其他结构也可能和染料结合，使得背景和染色体颜色反差不大，观察不清染色体。（可以设置不同的染色时间来进行比较）

4.制片

先用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片；在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻压载玻片。压片时用力要适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞不易分散。

（三）、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察

1.低倍镜观察

在低倍镜下，先找到分生区细胞（补充根尖的知识），观察细胞的形态特点，并能描述所看到的现象。

按照分工，分组确定一个时期观察。（确定所观察到的细胞处于什么时期）

2.高倍镜观察

问题六：在一个视野中能不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程？如何操作才能找全各个时期的细胞？什么时期的细胞最多？为什么？

在一个视野中不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程，因细胞在解离时已经被杀死，不再进行细胞分裂了。要想看全各时期的细胞，应移动装片，在不同的视野中寻找。处于间期的细胞最多，因间期持续的时间最长。

讨论：如何比较细胞周期不同时期的时间长短？

数一数视野中5个不同时期的细胞数量。统计全班的结果，求每个时期细胞数目的平均值。

四、摆图

教师要求学生根据自己在实验中观察到的各时期的细胞中染色体的形态，摆放各时期的简图，并按照自己摆放的图形，用一句话总结该时期细胞的特点。（以植物细胞为例）

间期：为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。

前期：染色质高度螺旋化缩短变粗成染色体；核膜核仁解体；出现纺锤体。

中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上（即赤道板），此时染色体形态稳定，数目清晰，便于观察

后期：着丝点分裂成两个，，姐妹染色单体分开称为两条子染色体，染色体数目加倍；纺锤丝牵引染色体移向细胞的两极，使细胞两极各有一套染色体，与亲代细胞的染色体形态数目都相同

末期：染色体解螺旋为细长盘曲的染色质丝；纺锤体消失；出现新的核膜核仁。

并在赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成新的细胞壁。

思考：显微镜下观察到的有丝分裂图形与书本图形有何不同?

五、总结

再次回顾实验过程的个要素，加深学生的印象。

【教学反思】：

    1、生物学是一门以实验为基础的自然学科，许多生物现象都要通过实验才能得到解释，所以实验在生物学学习中的重要性不容置疑，培养学生的观察、分析、总结等实验能力也是新课程对“以人为本”理念的阐述。

2、实验是以学生的动手能力为基础，而在这个过程中，学生对新知识的渴望，对新知识的兴趣也被激发，大大培养了学生学习生物学的热情，增强了学生积极参与的意识。

3、本节实验为验证性实验，但在设计过程中，我尽量使一些内容变成探究性过程，让学生去观察，去发现，去总结，以达到培养学生不断思考的意识。