人教版高一生物必修一《第六章第一节细胞的增殖》教案.doc

第六章细胞的生命历程第1节细胞的增殖一教学目标简述细胞生长和增殖的周期性观察细胞的有丝分裂并概述其过程描述细胞的无丝分裂模拟探究细胞大小与物质运输的关系探讨细胞不能无限长大的原因二教学重点和难点教学重点细胞生长和增殖的周期性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数量的变化三教学策略本节教学内容可安排课时包括讲课和个学生实验本节安排了模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验目的是使学生知道模拟的方法也是科学研究的方法之一教师应当采取引导学生通过探究活动主动学习的教学模式本节应重点以植物细胞有丝分裂过程为例学习有丝分裂的知识还要注重对各种课程资源的选择整合和优化可事先用吹塑板做成细胞和染色体模型两人一组教师边讲解边在黑板粘贴有丝分裂各时期剪贴图同时学生在课桌上的细胞模型中用染色体模型操作最后通过电教手段把动态的植物细胞有丝分裂过程再现出来强调细胞分裂的各时期是为了研究方便人为划分的实际上有丝分裂是一个动态的连续过程传统的教学方式与现代教学手段相结合既让学生感受细胞分裂过程的动态性和连续性又能克服电教手段转瞬即逝的弊端通过剪贴图和染色体行为的模型建构突出了探究学习有利于学生知识的建构在讲述动物细胞有丝分裂时可把动植物细胞有丝分裂全过程同时呈现出来让学生观察对比归纳出相同点和不同点在这里教师可进一步引导学生归纳动植物细胞有丝分裂的共同特征即有丝分裂的实质亲代细胞的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中去从而保持了遗传物质的稳定性使学生理解有丝分裂对生物遗传的重要意义对无丝分裂和减数分裂的处理按教材内容讲述即可不宜过多发挥观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验考虑到装片的制作和观察的难度和效果教材处理为验证性实验如果具有洋葱根尖有丝分裂过程的数码显微摄像的课程资源教师也可大胆尝试进行知识发生过程式教学先做实验创造和再现科学家发现细胞有丝分裂的条件和工作过程获得感性认识后再进行理性的思考把拍摄到的静止图像按照想像的细胞分裂过程图像的正常顺序排序把学生已形成的细胞分裂静态图像转化为连续的动态画面突出学生的主动探究关于实验细胞大小与物质运输的关系的教学提出以下建议准备上课前一天准备足够的酚酞琼脂块酚酞琼脂块的制备方法每升水加琼脂不断搅拌下煮沸在它冷却固化前加酚酞并搅拌使之充分混合若混合物呈粉红色加数滴质量分数为的盐酸至粉红色退去将混合物放在平底浅盘中使混合物高度约为琼脂固化后将其切成的小块教学策略建议引导同学先设计模拟实验的方案然后再讨论各种方案的可行性最后实施教材提供的方案注意事项酚酞是白色粉末无臭如果接触某些人的皮肤会引起过敏反应因此在准备实验材料时最好戴橡皮手套氢氧化钠是白色粒状或片状物质无臭有腐蚀性接触眼睛或皮肤可引起剧痛或烧灼感如果人吸入氢氧化钠的粉尘会造成对呼吸道的严重伤害如果不慎让氢氧化钠入口会使消化道严重受伤急救措施立即用大量水冲洗喝大量水继之以稀醋或果汁立即就医废液的处理废液滴加盐酸中和然后可作为无害物倒掉关于实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的教学提出以下建议准备洋葱根尖的培养培养洋葱生根时避免用新采收的洋葱因为这种洋葱尚在休眠不易生根如果必须用当年刚收的新洋葱生根则应设法打破它的休眠常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱鳞茎的底盘这样可以促使其生根对于前一年收下的洋葱可以采用如下方法促使它生根选择底盘大的洋葱做生根材料剥去外层老皮用刀削去老根从底盘中央向四周削注意不要削掉四周的根芽培养时注意每天换水次如果班级较多为了防止后来的班级所用的洋葱根长得过长可以放入冰箱左右保存教学策略实验前教师应讲解实验成功的关键解离充分是实验成功的必要条件解离充分组织才能分散细胞也不会重叠染色时染液的浓度和染色的时间必须掌握好特别是染色不能过深否则不易观察压片时用力必须适当过重会将组织压烂过轻则细胞未分散二者都将影响观察效果制作装片过程中空隙时间的利用解离漂洗染色三个步骤中都有一段等待的时间教师应该充分利用这些空隙时间建议讲解以下内容洋葱根尖的培养方法取材时间解离和漂洗的目的和方法分生区细胞与其他区细胞的区别等教给学生观察要领让学生观察时强调先用低倍镜观察再转高倍镜观察切忌直接使用高倍镜增加演示实验学生自己制作的装片由于诸多原因观察效果常都不理想教师可在实验课前准备台示范镜分别示范有丝分裂固定装片中间期前期中期后期末期个不同时期注意事项解离时也可将剪取的洋葱根尖浸入浓盐酸和体积分数为的酒精各半的混合液中浸这样根尖被固定细胞间质被溶解细胞容易分离染色时也可用紫药水取代龙胆紫溶液但浓度不宜过大可将紫药水稀释即滴清水中加入一滴紫药水压片时仅靠用手指轻按不易将根尖细胞分散开可将染色后的洋葱根尖用小刀压平或用铅笔带橡皮的一端稍用力压这样才能使细胞分散并且便于平放盖玻片四答案和提示一问题探讨象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异生物体的生长既靠细胞分裂增加细胞的数量还要靠细胞生长增大细胞的体积二实验当与含酚酞的琼脂块相遇时其中的酚酞变成紫红色这是常用的检测的方法从琼脂块的颜色变化就知道扩散到多远在相同时间内在每一琼脂块内扩散的深度基本相同说明在每一琼脂块内扩散的速率是相同的根据球体的体积公式表面积公式计算结果如下表3细胞越大物质运输的效率越低所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的细胞越大需要与外界环境交流的物质越多但是细胞体积越大其表面积相对越小细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了所以物质运输的效率越低三实验21间期的细胞最多因为间期时间最长2每一时期的时间洋葱的细胞周期12h每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例四批判性思维细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构如核糖体和物质如酶所需要的空间决定的五旁栏思考题有丝分裂的丝指的是纺锤丝六技能训练提示限制细胞长大的因素主要有两方面1细胞表面积与体积的比原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比2细胞的核质比细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核保证正常的核质比七练习基础题1C2A3D4CE5B拓展题1提示卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供不是靠细胞外物质的输入细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输而卵细胞内部储存了大量的营养物质可以长得比较大五参考资料1细胞的增殖周期细胞从前一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止这样一个周期叫做细胞增殖周期20世纪50年代以前人们把细胞增殖周期划分为分裂期和静止期两个阶段当时认为分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段近年来由于放射自显影和细胞化学等技术的迅速发展对于细胞增殖过程的动态研究也日趋深入现在了解到过去一直被忽视的所谓静止期却是细胞增殖周期中极为关键的一个阶段因为与DNA分子复制有关的一系列代谢反应都是在这个阶段进行的所以现在都把静止期叫做间期现在一般把细胞增殖周期分为两个阶段间期和分裂期细胞在前一次分裂结束之后就进入间期这时就是新的细胞周期的开始间期一共分为三个分期间期结束就进入有丝分裂期根据目前的认识整个细胞增殖周期可以分为G1SG2M四个小分期如下表细胞增殖周期中的各个分期各有其不同的特点G1期的特点G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的G1期是一个生长期在这一时期中主要进行RNA和蛋白质的生物合成并且为下阶段S期的DNA合成做准备特别是合成DNA的前身物质DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系以及储备能量S期的特点从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻S期最主要的特征是DNA的合成DNA分子的复制就是在这个时期进行的通常只要DNA的合成一开始细胞增殖活动就会进行下去直到分成两个子细胞G2期的特点G2期又叫做有丝分裂准备期因为它主要为后面的M期做准备在G2期中DNA的合成终止但是还有RNA和蛋白质的合成不过其合成量逐渐减少特别是微管蛋白的合成为M期纺锤体微管的组装提供原料M期的特点细胞一旦完成了细胞分裂的准备就进入有丝分裂期细胞分裂期是一个连续的过程为了研究的方便可以人为地将它分成前中后末四个时期M期的细胞有极明显的形态变化间期中的染色质主要成分是DNA和蛋白质在M期浓缩成染色体形态染色体的形成复制和移动等活动保证了将S期复制的两套DNA分子平均地分到两个子细胞中去2着丝点长期以来着丝粒和着丝点这两个术语是作为染色体上纺锤体附着区域的同义语使用的遗传学文献中多用着丝粒一词而细胞学家多用着丝点一词后来在电镜下研究哺乳类染色体超微结构时发现主缢痕两侧是一对三层结构的特化部位认为是非染色质性质物质的附加物称为着丝点图22在主缢痕区存在着丝粒由此把染色体分成二臂着丝粒的两侧各有一个蛋白质构成的三层的盘状或球状结构称为着丝点着丝点与纺锤体的纺锤丝连接与染色体移动有关在分裂前期和中期着丝粒把两个姐妹染色单体连在一起到后期两个染色单体的着丝粒分开纺锤丝把两条染色单体拉向两极并非有丝分裂各个时期或各种生物的染色体都有这种分化的结构3细胞质分裂广义说来有丝分裂应该包括细胞质分裂但是也可以把细胞质分裂看做是一个单独的阶段大多数真核生物的细胞质分裂是与核分裂协调进行的细胞质分裂起始于中后期细胞质分裂面一般总是和纺锤体的赤道面一致其方向约在核分裂中期就已确定如果在中期时用离心法改变细胞的纺锤体的正常位置细胞分裂面方向并不随之改变但是如果在中期之前改变纺锤体的位置细胞质分裂面的方向也就随着发生改变动物细胞在进行细胞质分裂时先是在要形成分裂面处的细胞质收缩环细胞表面出现一条窄的凹沟这条沟叫做分裂沟分裂沟环绕细胞表面一圈使细胞呈哑铃状它的形成和细胞膜下方的细胞质微丝有关系植物细胞因为有细胞壁它的分裂方式不同于动物细胞有花植物的花粉粒的成熟分裂与动物细胞一样形成分裂沟最主要的差别是植物细胞在进行细胞质分裂时有细胞板的形成细胞板产生于晚后期或早末期