第1節(jié)細(xì)胞的增殖教案

1、第1節(jié)細(xì)胞的增殖教案第1節(jié)細(xì)胞的增殖一、教學(xué)目標(biāo)1 .簡述細(xì)胞生長和增殖的周期性。2 .觀察細(xì)胞的有絲分裂并概述其過程。3 .描述細(xì)胞的無絲分裂。4 .模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長大的原因。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1 .教學(xué)重點(diǎn)(1)細(xì)胞生長和增殖的周期性。(2)真核細(xì)胞有絲分裂的過程。2 .教學(xué)難點(diǎn)真核細(xì)胞有絲分裂過程中，各個(gè)時(shí)期染色體行為和數(shù)目的變化， 以及dna數(shù)量的變化。三、教學(xué)策略本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可安排2課時(shí)，包括講課和2個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。本節(jié)安排了 模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系的實(shí)驗(yàn)， 目的是使學(xué)生知道模擬 的方法也是科學(xué)研究的方法之一。教師應(yīng)當(dāng)采取引導(dǎo)學(xué)生通過探究活

2、動主動學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。本節(jié)應(yīng)重點(diǎn)以植物細(xì)胞有絲分裂過程為例學(xué)習(xí)有絲分裂的知識。還要注重對各種課程資源的選擇、整合和優(yōu)化?？墒孪扔么邓馨遄龀杉?xì)胞 和染色體模型，兩人一組，教師邊講解邊在黑板粘貼有絲分裂各時(shí)期 剪貼圖，同時(shí)學(xué)生在課桌上的細(xì)胞模型中用染色體模型操作。最后通過電教手段把動態(tài)的植物細(xì)胞有絲分裂過程再現(xiàn)出來。 強(qiáng)調(diào)細(xì)胞分裂 的各時(shí)期是為了研究方便人為劃分的，實(shí)際上有絲分裂是一個(gè)動態(tài)的 連續(xù)過程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合， 既讓學(xué)生感受細(xì) 胞分裂過程的動態(tài)性和連續(xù)性，又能克服電教手段轉(zhuǎn)瞬即逝的弊端。通過剪貼圖和染色體行為的模型建構(gòu)， 突出了探究學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生 知識的建構(gòu)。在講述動

3、物細(xì)胞有絲分裂時(shí)，可把動植物細(xì)胞有絲分裂全過程同時(shí)呈 現(xiàn)出來。讓學(xué)生觀察對比，歸納出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在這里，教師可 進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生歸納動植物細(xì)胞有絲分裂的共同特征即有絲分裂的 實(shí)質(zhì)：親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后，平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去， 從而保持了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性，使學(xué)生理解有絲分裂對生物遺傳的重要意義。對無絲分裂和減數(shù)分裂的處理，按教材內(nèi)容講述即可，不宜過多發(fā)揮。觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)， 考慮到裝片的制作和觀察的 難度和效果，教材處理為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如果具有洋蔥根尖有絲分裂過 程的數(shù)碼顯微攝像的課程資源，教師也可大膽嘗試，進(jìn)行知識發(fā)生過 程式教學(xué)。先做實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造和再現(xiàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞

4、有絲分裂的條件和 工作過程，獲得感性認(rèn)識后，再進(jìn)行理性的思考，把拍攝到的靜止圖 像，按照想像的細(xì)胞分裂過程圖像的正常順序排序，把學(xué)生已形成的 細(xì)胞分裂靜態(tài)圖像轉(zhuǎn)化為連續(xù)的動態(tài)畫面，突出學(xué)生的主動探究。關(guān)于實(shí)驗(yàn)“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”的教學(xué)，提出以下建議。1 .準(zhǔn)備上課前一天，準(zhǔn)備足夠的酚醐瓊脂塊。酚醐瓊脂塊的制備方法：每升 水加30 g瓊脂，不斷攪拌下煮沸。在它冷卻固化前，加 1 g酚醐，并 攪拌使之充分混合。若混合物呈粉紅色，加數(shù)滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的鹽酸至粉紅色退去。將混合物放在平底淺盤中，使混合物高度約為3cm。瓊脂固化后，將其切成 3 cmx 3 cmx 6 cm的小塊。2 .教學(xué)

5、策略建議引導(dǎo)同學(xué)先設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)的方案，然后再討論各種方案的可行性，最后實(shí)施教材提供的方案。3 .注意事項(xiàng)酚醐是白色粉末，無臭，如果接觸某些人的皮膚會引起過敏反應(yīng)。因此，在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，最好戴橡皮手套。共4頁，當(dāng)前第1頁1234 氫氧化鈉是白色粒狀或片狀物質(zhì)，無臭，有腐蝕性，接觸眼睛或皮膚 可引起劇痛或燒灼感，如果人吸入氫氧化鈉的粉塵會造成對呼吸道的 嚴(yán)重傷害，如果不慎讓氫氧化鈉入口會使消化道嚴(yán)重受傷。 急救措施： 立即用大量水沖洗15 min;喝大量水，繼之以稀醋或果汁；立即就醫(yī)。廢液的處理：廢液滴加鹽酸中和，然后可作為無害物倒掉。關(guān)于實(shí)驗(yàn)“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”的教學(xué)，提出以下建

6、 議。1 .準(zhǔn)備洋蔥根尖的培養(yǎng)。培養(yǎng)洋蔥生根時(shí)，避免用新采收的洋蔥，因?yàn)檫@種洋蔥尚在休眠，不易生根。如果必須用當(dāng)年剛收的新洋蔥生根，則應(yīng) 設(shè)法打破它的休眠。常用的方法是用低濃度的赤霉素溶液浸泡洋蔥鱗 莖的底盤，這樣可以促使其生根。對于前一年收下的洋蔥，可以采用如下方法促使它生根。選擇底盤大 的洋蔥做生根材料；剝?nèi)ネ鈱永掀?，用刀削去老根（從底盤中央向四 周削），注意不要削掉四周的根芽；培養(yǎng)時(shí)注意每天換水 12次。如 果班級較多，為了防止后來的班級所用的洋蔥根長得過長， 可以放入 冰箱（4 C左右）保存。2 .教學(xué)策略實(shí)驗(yàn)前教師應(yīng)講解實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。解離充分是實(shí)驗(yàn)成功的必要條件。解離充分，組織才能

7、分散，細(xì)胞也不會重疊。染色時(shí)，染液的濃度和 染色的時(shí)間必須掌握好，特別是染色不能過深，否則不易觀察。壓片 時(shí)用力必須適當(dāng)，過重會將組織壓爛，過輕則細(xì)胞未分散，二者都將 影響觀察效果。制作裝片過程中空隙時(shí)間的利用。解離、漂洗、染色三個(gè)步驟中，都 有一段等待的時(shí)間，教師應(yīng)該充分利用這些空隙時(shí)間。 建議講解以下 內(nèi)容：洋蔥根尖的培養(yǎng)方法，取材時(shí)間，解離和漂洗的目的和方法， 分生區(qū)細(xì)胞與其他區(qū)細(xì)胞的區(qū)別等。教給學(xué)生觀察要領(lǐng)。讓學(xué)生觀察時(shí)，強(qiáng)調(diào)先用低倍鏡觀察，再轉(zhuǎn)高倍鏡觀察，切忌直接使用高倍鏡。增加演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自己制作的裝片，由于諸多原因，觀察效果常都不理想。教師可在實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備5臺示范鏡，分別示范有

8、絲分裂固定裝片中間期、前期、中期、后期、末期 5個(gè)不同時(shí)期。3 .注意事項(xiàng)解離時(shí)，也可將剪取的23 mm洋蔥根尖浸入濃鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精各半的¥M合液中，浸2030 min。這樣根尖被固定，細(xì)胞 間質(zhì)被溶解，細(xì)胞容易分離。染色時(shí)，也可用紫藥水取代龍膽紫溶液，但濃度不宜過大?？蓪⒆纤幩♂專?3滴清水中加入一滴紫藥水。壓片時(shí)，僅靠用手指輕按，不易將根尖細(xì)胞分散開?？蓪⑷旧蟮难?蔥根尖用小刀壓平，或用鉛筆帶橡皮的一端稍用力壓，這樣才能使細(xì) 胞分散，并且便于平放蓋玻片。四、答案和提示（一）問題探討1 .象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小無明顯差異。2 .生物體的生長，既靠細(xì)胞分裂

9、增加細(xì)胞的數(shù)量，還要靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積。（二）實(shí)驗(yàn)11 .當(dāng)naoh與含酚醐的瓊脂塊相遇時(shí)，其中的酚醐變成紫紅色，這是 常用的檢測naoh的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道naoh擴(kuò)散到多 遠(yuǎn)；在相同時(shí)間內(nèi)，naoh在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明naoh在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。2 .根據(jù)球體的體積公式v=4/3兀r3,表面積公式s=4兀r2,計(jì)算結(jié)果如下表。細(xì)胞直徑（m）表面積（m m2）體積（m m3）比值（表面積/體積）201 2564 1870.30共 4 頁，當(dāng)前第 2 頁 1234302 82614 1300.203.細(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?，所以多?xì)胞生物

10、體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的。 細(xì)胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細(xì)胞體積越大，其表面積相對越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?。（三）?shí)驗(yàn)21 .間期的細(xì)胞最多。因?yàn)殚g期時(shí)間最長。2 .每一時(shí)期的時(shí)間=洋蔥的細(xì)胞周期（12 h） X每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例（四）批判性思維 細(xì)胞體積的最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu) （如核糖 體）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。（五）旁欄思考題有絲分裂的絲指的是紡錘絲。（六）技能訓(xùn)練提示：限制細(xì)胞長大的因素主要有兩方面。1.細(xì)胞表面積與體積的比。原生動物細(xì)胞中的伸縮泡就是增

11、大膜表面積與體積的比。 2.細(xì)胞的核 質(zhì)比，細(xì)胞核所控制的細(xì)胞大小與核的大小成比例。 所以像草履蟲這 樣個(gè)體較大的細(xì)胞有兩個(gè)細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比。（七）練習(xí)基礎(chǔ)題1.c。 2.a。 3.d。 4.c, e。 5.b。拓展題1.提示：卵細(xì)胞的卵黃中貯存了大量營養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營養(yǎng) 物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細(xì)胞外物質(zhì)的輸入；細(xì)胞的表面積與體積之 比限制細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，而卵細(xì)胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)， 可以 長得比較大。五、參考資料1 .細(xì)胞的增殖周期細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束開始，到下一次分裂結(jié)束為止，這樣一個(gè)周期 叫做細(xì)胞增殖周期。20世紀(jì)50年代以前，人們把細(xì)胞增殖周期劃分為分裂期和靜止期

12、兩個(gè)階段。當(dāng)時(shí)認(rèn)為分裂期是細(xì)胞增殖周期中的主要階段。近年來，由于放射自顯影和細(xì)胞化學(xué)等技術(shù)的迅速發(fā)展， 對于細(xì)胞增殖過程的動態(tài)研究也日趨深入。現(xiàn)在了解到，過去一直被忽視的所謂“靜止期”卻是細(xì)胞增殖周期中極為關(guān)鍵的一個(gè)階段， 因?yàn)榕cdna分子復(fù)制有關(guān) 的一系列代謝反應(yīng)，都是在這個(gè)階段進(jìn)行的。所以現(xiàn)在都把“靜止期” 叫做間期?，F(xiàn)在，一般把細(xì)胞增殖周期分為兩個(gè)階段：間期和分裂期。細(xì)胞在前 一次分裂結(jié)束之后就進(jìn)入間期，這時(shí)就是新的細(xì)胞周期的開始。間期 一共分為三個(gè)分期。間期結(jié)束就進(jìn)入有絲分裂期。根據(jù)目前的認(rèn)識， 整個(gè)細(xì)胞增殖周期可以分為g1、s、g2、m四個(gè)小分期，如下表：細(xì)胞增殖周期中的各個(gè)分期，各

13、有其不同的特點(diǎn)。g1期的特點(diǎn)g1期是從上次細(xì)胞增殖周期完成以后開始的。g1期是一個(gè)生長期。在這一時(shí)期中主要進(jìn)行rna和蛋白質(zhì)的生物合成，并且 為下階段s期的dna合成做準(zhǔn)備，特別是合成dna的前身物質(zhì)、dna 聚合酶和合成dna所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。s期的特點(diǎn) 從g1期進(jìn)入s期是細(xì)胞增殖的關(guān)鍵時(shí)刻。s期最主要的特 征是dna的合成。dna分子的復(fù)制就是在這個(gè)時(shí)期進(jìn)行的。通常只要 dna的合成一開始，細(xì)胞增殖活動就會進(jìn)行下去，直到分成兩個(gè)子細(xì) 胞。g2期的特點(diǎn)g2期又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”，因?yàn)樗饕獮楹竺娴?m期做準(zhǔn)備。在g2期中，dna的合成終止，但是還有rna和蛋白質(zhì)的 合成

14、，不過其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為 m期紡 錘體微管的組裝提供原料。m期的特點(diǎn) 細(xì)胞一旦完成了細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備，就進(jìn)入有絲分裂期。細(xì)胞分裂期是一個(gè)連續(xù)的過程，為了研究的方便，可以人為地將它分 成前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。m期的細(xì)胞有極明顯的形態(tài)變化。間期 中的染色質(zhì)（主要成分是dna和蛋白質(zhì)），在m期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的形成、復(fù)制和移動等活動，保證了將s期復(fù)制的兩套dna分 子平均地分到兩個(gè)子細(xì)胞中去。共 4頁，當(dāng)前第3頁12342 .著絲點(diǎn)長期以來，著絲粒和著絲點(diǎn)這兩個(gè)術(shù)語是作為染色體上紡錘體附著區(qū)9來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供參考域的同義語使用的。遺傳學(xué)文獻(xiàn)中多用著絲粒一詞，而細(xì)胞

15、學(xué)家多用 著絲點(diǎn)一詞。后來，在電鏡下研究哺乳類染色體超微結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，主 縊痕兩側(cè)是一對三層結(jié)構(gòu)的特化部位，認(rèn)為是非染色質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)的附 加物，稱為著絲點(diǎn)。在主縊痕區(qū)存在著絲粒，由此把染色體分成二臂。著絲粒的兩側(cè)各有一個(gè)蛋白質(zhì)構(gòu)成的三層的盤狀或球狀結(jié)構(gòu)，稱為著絲點(diǎn)。著絲點(diǎn)與紡錘體的紡錘絲連接，與染色體移動有關(guān)。在分裂前 期和中期，著絲粒把兩個(gè)姐妹染色單體連在一起， 到后期兩個(gè)染色單 體的著絲粒分開，紡錘絲把兩條染色單體拉向兩極。 并非有絲分裂各 個(gè)時(shí)期，或各種生物的染色體，都有這種分化的結(jié)構(gòu)。3 .細(xì)胞質(zhì)分裂廣義說來，有絲分裂應(yīng)該包括細(xì)胞質(zhì)分裂。但是，也可以把細(xì)胞質(zhì)分 裂看做是一個(gè)單獨(dú)的階段。大多數(shù)真核生物的細(xì)胞質(zhì)分裂是與核分裂協(xié)調(diào)進(jìn)行的，細(xì)胞質(zhì)分裂起始于中后期。細(xì)胞質(zhì)分裂面一般總是和紡錘體的赤道面一致， 其方向 約在核分裂中期就已確定。如果在中期時(shí)用離心法改變細(xì)胞的紡錘體 的正常位置，細(xì)胞分裂面方向并不隨之改變。但是，如果在