高一生物观察植物细胞的有丝分裂1

［实验三］ 观察植物细胞的有丝分裂 ●从容说课 本实验既是对有丝分裂过程中染色体行为的验证，也是对高倍显微镜操作要领的巩固；既是在诸章节中发生迁移的重点内容，也是历年来各种考核的热点话题。因此，本实验的成功与否，关系重大。 教材首先介绍了该实验的“实验原理”。以高等植物细胞为例，从观察部位、分裂过程、工具选择、观察目标等诸方面作了详细的理论阐析。 教材接着说明了观察植物细胞有丝分裂的目的要求。要求学会识别有丝分裂的不同时期，掌握洋葱根尖有丝分裂装片的制作技术。以达到培养学生观察能力、识别能力、判断能力和动手操作能力。 教材第三部分清楚地列出了该实验所需要的材料用具。特别是所列盐酸、酒精、龙胆紫或醋酸洋红等溶液，在实验过程中，一定要搞清它们的作用。 教材第四部分更为详细地介绍了该实验的方法和步骤。从装片的制作、分裂过程的观察、固定装片的演示，一直到绘图的要求点滴不漏地作了说明。 为此，我们必须对该实验的知识结构和操作事宜做到胸有成竹，以确保该实验的成功。教师可以从以下三个方面切入该实验的本质性准备。 1.知识结构的联系：首先明确植物细胞的结构。即植物细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核构成，特别是细胞核的结构，又包括：核膜、核液、核仁、染色质（染色体），因为显微镜的可视目标主要是染色体的行为。其次弄清真核细胞的分裂方式，主要是以有丝分裂来增加细胞数目的，即有丝分裂是核生物进行细胞增殖的主要方式。更重要的是要明白一个细胞周期及各时期的典型特征。抓住分裂间期和分裂期中前、中、后、末各时期的染色体变化，以利有的放矢。 2.相关知识的迁移：掌握该实验的知识点，对巩固《生命的物质基础》（核酸、蛋白质）和《生命的基本单位——细胞》至关重要，对于后面学习《生物的生殖和发育》（减数分裂、受精作用、个体发育）和《遗传变异》（遗传物质、遗传规律）以及高三全一册中的“基因工程”“细胞工程”都是必要的感性材料。 3.实验操作的关键：该实验成败的关键在于装片的制作。一则材料需要在实验前3～4天培养；二则需用的药剂较多，浓度比例不同；三则处理程序复杂，需用时间较长。此外，显微镜观察时，各时期细胞的染色体行为与教材中的模式图解又有天壤之别，很难辨别。所以，教师必需精心设计，认真组织。否则，一节课内很难圆满完成实验任务。 ●教学目标 知识目标 识记： 1.植物细胞有丝分裂的不同时期。 2.各时期染色体的行为变化。 应用： 1.学会洋葱根尖有丝分裂装片的制作过程和技巧。 2.高倍显微镜的使用。 3.绘出有丝分裂中期的简图。 能力目标 1.巩固显微镜的操作技能。 2.理解相关溶液的作用机理，培养学生的分析能力。 3.通过根尖的培养、装片的制作、显微镜的使用，培养学生的动手能力。 情感目标 1.通过小组进行根尖培养及实验过程的相互配合，培养学生的协助精神。 2.通过细胞有丝分裂各时期染色体行为变化的辨别和判断，使学生树立辩证唯物主义的世界观。 ●重点·落实方案 重点 1.观察有丝分裂各时期的细胞特征，识别有丝分裂的不同时期。 2.掌握制作洋葱根尖有丝分裂装片的技术。 3.理解各时期中染色体数和DNA数的变化规律和相互关系。 落实方案 1.尽量将实验安排到上午三、四节课。 2.增加演示实验并巡回指导。 3.结合坐标图象说明染色体与DNA的关系。 ●难点·突破策略 难点 洋葱根尖临时装片的制作。 突破策略 1.板书说明制片的程序和重要环节。 2.诱导学生理解各种溶液的用途或作用。 3.配合题例巩固装片的过程。 ●实验原理 观察部位：植物体的根尖、茎尖等分生区的细胞。 分裂过程：高等植物细胞有丝分裂分为间期和分裂期的前期、中期、后期和末期。 观察过程：先用低倍镜找到根尖生长点的细胞，再用高倍镜辨别各时期的染色体（染色质）变化，并判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 染色原理：细胞核内的染色体容易被碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红等）着色。 ●材料用具 材料：培养好的洋葱（或蒜、葱）； 质量分数为15%的盐酸溶液； 体积分数为95%的酒精溶液； 质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）。 用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管，解剖针，题例投影片等。 ●实验指导 指导学生预习：结合教材的知识结构和实验目标预习该实验内容。从理论上掌握根的培养方法、装片的制作技术和观察时可视目标的寻找与辨别。 指导学生制片：固定时间取材，通常是上午的1时至下午2时分裂活跃，尤其是上午10时至11时20分最活跃。解离时间不易过长或过短，否则根尖未充分解离或使根尖过分酥软且染色体成分破坏。漂洗是为了洗去盐酸，防止解离过度而影响染色。染色液的浓度和时间一定要掌握好，染色不能过深，否则一片紫色将无法观察。加盖玻片时应注意防止水泡；压片时复加载玻片的方向与底部载玻片相同。 指导学生观察：巩固显微镜的使用方法，特别是高倍镜的调节要熟练而规范。提示学生低倍镜下寻找的目标是生长点的细胞；高倍镜下辨识有丝分裂的不同时期。注意抓住可视目标，即低倍镜下的正方形细胞（生长点细胞）和高倍镜下的染色体特征（有丝分裂的不同时期）。特别注意：各时期细胞内的染色体行为变化，必需在几个细胞甚至几个视野中才能找全。 ●课时安排 1课时（也可根据需要安排“实验”与“讨论”2个课时）。 ●教学过程 ［导课］ 1.细胞增殖是靠什么方式实现的？ 2.真核细胞的分裂方式有哪几种？ 3.真核生物进行细胞分裂的主要方式是什么？ 咱们上节课详细讨论了有丝分裂的全过程，特别是一个完整的细胞周期中，各时期染色体的行为变化。那么，在实际的生物体细胞中这些变化特征是如何发生的呢？（出题） ［教学目标达成］ 实验三：观察植物细胞的有丝分裂 一、装片的制作 教师板书：

学生操作：依黑板上程序和教材上的具体步骤进行操作。各种用具、溶液都在实验台上，学生可自行选择。注意分工合作，一定要把时间控制好。 教师指导：（集体提示） （1）取材：切取洋葱根尖透亮部分2～3mm。 （2）解离：注意时间控制。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。标志是材料呈白色微透明，用解剖针能轻轻压碎为好。 （3）漂洗：用镊子取出根尖，放入盛有清水的玻璃皿中，漂洗10min。 （4）染色：教材提到“染色3～5min”，最好染够5min，这样便于染色体充分着色。 （5）制片：按程序制片。注意压片时，不能使盖玻片移动，以免使材料模糊不清，而且要控制好力度，必须一次压片成功。 学生讨论：利用制片过程的大量空闲（等待的时间），讨论该实验所用相关溶液的作用和目的。 （1）盐酸和酒精的作用是什么？ （2）清水漂洗的作用目的是什么？ （3）龙胆紫或醋酸洋红的作用是什么？ 学生回答： （1）盐酸和酒精的混合液起解离的作用，杀死根尖细胞，溶解细胞间质，使细胞容易发生分离。 （2）清水漂洗的作用即洗去材料中的解离液。 （3）龙胆紫或醋酸洋红的作用是使细胞中的染色体着色。因为，染色体很容易被这样的碱性染料染色。 教师诱导：制片前为何用这些溶液处理根尖，其目的是什么？ 师生归纳：使细胞分散开来，染色体的行为变化更为明显，以利观察。 二、有丝分裂的观察 教师板书： 显微镜 学生操作：根据黑板上提示分别在低倍镜和高倍镜下找到相应的可视目标。 教师指导：（巡回指导） 在学生操作显微镜的过程中，对操作规范和结果准确的小组和个人给予表扬；对动作不规范的给以纠正，结果有误的做出“调焦”与“移片”等提示，特别需要“三令五申”的是“微调”及“倒像”的操作要领。 学生操作：找到分裂中期的细胞后，便可移动装片，寻找和辨认相邻细胞中有丝分裂的间、前、后、末四个时期的细胞。 教师强调：抓住各时期细胞内染色体的行为变化，理解教材上的模式图与实际状态的视野图之间的区别与联系。 教师演示：在讲台上提前准备好分别调出一个细胞周期中“间、前、中、后、末”五个时期的5台样镜（固定装片）供学生观察。 学生观察：对照自己的实验结果，轮流到讲台上观察样镜。特别是自制装片不理想的小组同学更要仔细观察，并分析原因。 三、绘制简图 教师提示：（1）寻找清晰可数的“中期”镜样。 （2）实事求是地画出一个细胞。 （3）在相应位置注释说明。 学生绘图：在实验报告单的相应位置绘制。 四、结论与讨论 教师演示：利用学生绘图的时间出示投影片，给出如下讨论提纲，供大家讨论。 1.从细胞周期来看，下列现象各发生在所给选项的哪个时期？ A.间期 B.中期 C.后期 D.末期 （1）着丝点排列在赤道板上，染色体的数目和形态非常清晰。( ) （2）着丝点分裂，被纺锤丝牵向细胞两极的是( ) （3）细胞赤道板处出现细胞板现象的是( ) （4）细胞中变化复杂，但视野中又很难观察到的是( ) 2.根据你的体会，请说出制作洋葱根尖有丝分裂装片的三大关键是什么。 3.课后请大家讨论并绘出有丝分裂过程中染色体和DNA变化规律的坐标图像。 学生讨论：或参考教材图解，或根据实验结果，七嘴八舌对1、2题展开讨论。 师生归纳：（答案） 1.（1）B （2）C （3）D （4）A 2.①剪取根尖时要在细胞分裂最活跃的时期（上午10点～12点）； ②解离时间要充分，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离； ③压片时用力大小要适中，要使根尖压平，细胞分散开来。 3.教师演示投影片，并简要说明有丝分裂过程中（一个细胞周期），染色体和DNA的变化曲线，以供学生课后参考。

低倍镜 分生区细胞（正方形、排列紧密） 高倍镜 分裂中期细胞（染色体排在赤道板） 寻找

辨认