与生物学有关的职业　医院里的检验师优质教案设计

第6章

细胞的生命历程

第1节

细胞的增殖

◆教学目标

【知识与技能】

1.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。

2.举例说明细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

3.简述细胞的生长和增殖的周期性。 4.概述细胞的有丝分裂过程。

【过程与方法】

1.尝试用模拟的方法进行科学研究。

2.运用数学分析、归纳和推理方法处理和分析实验数据。

3.通过学习有丝分裂过程培养分析解读图像的能力。

4.学会用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律

【情感态度与价值观】

1.树立生物体的结构与功能、局部与整体统一的观点。

2.形成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。

3.养成批判性思考的能力。

◆教学重点

细胞周期及植物细胞有丝分裂的过程。

◆教学难点

植物细胞有丝分裂各个时期DNA、染色体的变化规律。

◆教学准备

多媒体课件。

◆课时安排

4课时

◆教学过程

第1~3课时

教学内容

教师的组织和引导

投影展示象与鼠图片

，讨论：象与鼠的个体体积差距很大，象的相应器官和组织的细胞是否比鼠的细胞大？二者个体体积差距的主要原因是什么？

幼象到成象体积的长大是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？

导入

展示部分生物的细胞图片和细胞大小的数据

几种细胞的大小

学生活动

学生思考并回答：象与鼠相应器官或组织的细胞大小相似，二者体积差距的主要原因是细胞数量的不同。生物体的生长是细胞分裂和细胞生长的结果，但主要因素是细胞数目的增加。

教学意图

由学生熟悉的现象导入，创设问题情景,激发学生的探究欲望，发动学生主动地参与学习过程。

让学生建立生物体大都是由许多体积很小的细名称

人卵

变形虫

海胆卵

肝细胞

红血细胞

伤寒菌

流感菌

肺炎球菌

大小（um）

120 100 70 20 7 2.4×0.5 0.5×0.2 0.1×0.2

提问：为什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的，不是由少数体积大的细胞构成的？细胞为什么不能一直生长形成大型的单细胞生物呢？

教师引导：生物科学要有实验依据，需要用实验来探究“细胞大小与物质的运输关系”。细胞那么小，怎样测出不同细胞的大小以及进出细胞的物质的量呢？模拟实验是科学研究常用的方法之一，我们可以设计“探究细胞大小与物质的运输关系”的模拟实验。

胞组成的认识。为引入下一个问题做好铺垫。

学生思考回答（多种答案）：

通过讨论使1．细胞太大不利于与外界进行物质输入与输出

2．细胞大了，细胞膜表面积也增大，影响不大

充分发挥自己的想象学生深入思考，培养质疑求实的科学态度。

培养学生的探究能力和，提高学习的主动性和积极性。

培养学生运学生通过数据的分析和对比，对细胞大小和物质运输关系有强烈和直观的感觉。

通过模拟实验、数学方法处理和讨论，学生充分理解到细胞体积越大，其表面积与体积比越小，细胞的物质运输的效率就越低。

用数学方法处理实验数据的能力。

培养学生的分析能力。

提问：“探究细胞大小与物质的运输关系”力，积极参加讨论，提出模的模拟实验是如何设计的？其设计思路是什拟实验的设计思路，并比较么？

针对问题，引导学生分组制定解决方案，设计探究细胞大小与物质扩散关系的模拟实验。

细胞不能无限长大

评价学生的实验设计方案，并投影展示教材实验设计方案目的、材料用具、操作过程和结果。

教师提示：有了实验结果只是推理还不够，要学会用数学方法处理、解释实验数据！

教师强调：1．根据计算得出的表面积和体积值，求出表面积与体积比，要学生注意数据对比，细胞越大，表面积与体积比越小，单位体积细胞内含物所分摊到的表面积越小，其结果会是表面积不足以供物质的进出，成为细胞代谢的限制因素，细胞代谢速率将因此而明显下降。（利用含有酚酞的琼脂块模拟不同大小的细胞）

2．三个琼脂块中，相同时间内NaOH扩散的深度相同（利用NaOH遇酚酞呈紫红色的原理，检测NaOH渗入琼脂块的深度），说明在每一琼脂块内扩散的速率相同。

3．NaOH扩散的体积与琼脂块总体积的比可以反映细胞的物质运输的效率。

各种方案的可行性。

阅读教材内容，注意实验的目的，原理、材料用具、方法步骤、注意事项。

依据该实验的的结果进行初步分析、讨论。

学生计算并填写P111表格

拓展：高等动物的卵细胞大于体细胞。但卵细胞是一种特殊类型的细胞，因为它含有许多供胚胎发育使用的营养物质——卵黄，与外界的物质交换少

继续引导学生思考，细胞不能无限长大，那细胞能不能无限小呢？

除了细胞的表面积和体积比还有什么能限制细胞长大吗？

提示：细胞核是细胞的控制中心，其细胞

学生讨论回答：不能

细胞完成各项生命活动必需的结构和物质需要占有一定的空间

学生思考讨论回答：核

认识生物界的复杂性。

培养学生的批判性思维能力。

及时巩固阶段性内容。

核内的DNA是不会随细胞体积的扩大而增加的，质比

其所控制的范围是一定的。

教师总结

限制细胞不能无限长大的因素：

1．细胞的表面积和体积比

2．核质比

当堂巩固： 处理学案上的部分相应题目

学生回答：细胞分裂

细胞不能无限长大，否则细胞代谢速率将明显下降，怎样解决这一问题呢？ 导入

教师引导：细胞通过分裂方式进行增殖，对单细胞和多细胞生物体的意义是否相同？

学生阅读回答：单细胞生物通过细胞分裂而繁衍，对于多细胞生物，细胞分裂可以补充衰老死亡的细胞，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

组织学生阅读教材并回答问题（强调课本以真核生物为例讲解）

1．真核生物的细胞分裂方式有几种？主要方式是什么？ 2．什么是细胞周期？是否所有的细胞都有细胞周期？

3．不同细胞的细胞周期时间是否相同？

4．细胞周期分为哪两个阶段？时间分配有何不同

细胞分裂

注意：

1．用概念圈的方式告诉学生三种分裂方式的关系更加简单，便于掌握。

2．连续分裂的细胞才有细胞周期，

植物细胞质壁分离所用的洋葱表皮细胞则丧失了连续分裂能力。

拓宽：根据增殖情况，细胞可分为三类：增殖细胞、休眠细胞和终端分化细胞 3．不同细胞细胞周期持续时间不同，且分裂间学生阅读课本回答

1．3种，有丝分裂、无丝分裂和减数分裂

2．细胞周期是指从上一次细胞分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，

3．不同

4．细胞周期包括

分裂间期（90%-95%）和分裂期

（5%-10%）

培养学生分析问题的能力。

培养学生自主学习能力，主动构建新知识。

比如根尖分生区，茎的形成层、表皮生发层等。

期与分裂期比例也不同，提醒学生这对下面显微镜观察细胞分裂象时有何意义？（不需要给出答案，为下面显微镜观察分裂相的选材埋下伏笔）

4．分裂间期较长，占细胞周期的90%-95%。

提醒学生这也会对显微镜观察细胞分裂相有影响（为下面的的实验埋下伏笔）。

5．分裂期内前、中、后、末的划分是为了研究方便人为划分的。

提问：

课件播放细胞植物细胞有丝分裂的Flash动画过程。

分步骤展示有丝分裂的各期动态变化过程

提问：1．间期细胞内有哪些变化

教师强调此期进行重要的物质准备：DNA复制和蛋白质合成即染色复制（每条染色体都形成了两条完全一样的姐妹染色单体）

注意：此时借助图解可板书讲清楚复制前后染色体、染色单体、着丝点和DNA数量变化，有助于

在分裂期过程中找出四者的数量变化规律。

提问：前期有何变化？

学生观察

学生观察回答：细胞有一定的生长

核仁逐渐解体消失，染色体和纺锤体逐渐出现，染色体散乱的排列与纺锤体中央

学生思考回答

培养学生的观察和分析能力。

学生不一定回答的准确，以回答出，可以调动学生的积极性。

加深学生对细胞分裂的理解。

学生回答：着丝点分

通过对各期特征的观察、思考与归纳，加深学生对各期的理解。

培养学生的对比分析能学生观察动画回答：核膜、但是基本可口诀：两消两现一散乱

提问：染色质转变成染色体的生物学意义？

（提示：确保染色体在分裂中的平均分配。）

学生思考回答：染色体的着提问：分裂中期所发生的主要变化有哪些？

丝点被纺锤丝牵引到赤道提问：赤道板是什么？

教师强调：

1．赤道板不是真实存在的结构

是显微镜观察的最佳时期。

口诀：形定数晰赤道齐

3、分裂后期所发生的主要变化有哪些？

教师强调：

1．着丝点分裂，染色体数目加倍

2．染色单体数目降为零

口诀：点裂数加均两极

提问：分裂末期主要变化是什么？

口诀：两消两现重开始

提问：末期与哪个时期的行为变化方向相反？

板上。

学生回答：与纺锤体的中轴相垂直的细胞中央的一个平面，类似与地球上赤道的

裂，一分为二，姐妹染色单体分开，由纺锤丝牵引着移向两极

学生回答：核膜、核仁逐渐重新出现，染色体和纺锤体逐渐消失，

植物细胞中出现细胞板

学生思考回答：前期

2．中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，位置。

教师引导学生共同分析有丝分裂的意义

教师引导学生分析动物细胞有丝分裂与植物细胞的不同点

教师总结：1．纺锤体的形成方式不同

2．细胞质分裂方式不同

注意：从动植物细胞结构的不同点分析

1．教师引导学生根据有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量变化规律画出染色体和DNA的数量变化曲线

2．与动植物细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？

3．当堂巩固：完成学案相关习题

无丝分裂

课堂练习

无丝分裂的实例、过程。强调没有出现染色体（不等于没有染色体）和纺锤体。

布置相关典型代表题目

保证了细胞亲子代间遗传性状的稳定性

学生阅读课本思考回答

力和建立生物体结构决定功能的认识。

培养学生的建立曲线和读取曲线信息的能力。

增加前后知识的联系，使知识体系的建构有系统性，整体性

及时反馈。

学生处理P115拓展题2 核糖体（合成蛋白质的场所）、高尔基体（形成细胞壁）、线粒体（供能）中心体（发出星射线）等。

认真观察

思考回答

巩固知识

◆板书设计

第六章 细胞的生命历程

第1节 细胞的增殖

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。

（一）细胞不能无限长大

1．实验：细胞大小与物质运输的关系

（1）方法步骤：切块——浸泡——取出测量——计算

（2）结论：

2．细胞不能无限长大的原因

（1）表面积与体积的关系限制了细胞的长大；（主）

（2）细胞的核质比。（次）

（二）细胞周期 连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束。可分分裂间期和分裂期。

（三）有丝分裂各时期特点

分裂间期：DNA复制与蛋白质的合成。

前期：核膜核仁消失，纺锤丝出现形成纺锤体，出现染色体；

分裂期 中期：纺锤丝牵引着染色体运动，使染色体的着丝点排列在中央赤道板；

后期：着丝点分裂，染色单体分开，分别移向两极；

末期：纺锤丝消失，染色体变成染色质，核膜核仁出现。

（四）有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子的数目变化曲线

（五）有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子以及着丝点数目变化（假设体细胞是染色体总数为2n的二倍体生物细胞）

分裂间期

2n 2n 0→4n DNA分子

染色体形态

4n 丝状

丝状→棒状

2n→4n 4n n 棒状（形态最明棒棒状→显）

状

丝状

42n 分裂期

前期

2n 2n 4n 中期

期

着丝点

染色体

染色单体

2n n 2n n 2n 0 0 42n 42n 后末期

（六）动植物细胞的有丝分裂的两点区别

动物

植物

前期

纺锤体的形成方式

由两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体

有中心体发出的星射线形成纺锤体

末期

细胞质分裂的方式

在赤道板附近形成细胞板，细胞板向四周扩展将细胞割裂成两个细胞

细胞膜在赤道板附近向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞

（六）有丝分裂的重要意义

将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。 （七）无丝分裂

1．过程

2．实例

◆教学反思

在本节课的教学中，教师充当了课堂教学中的指导者，对话的“提问者”，学生是课堂学习的主角，是知识建构的主体。学生对知识的学习是自主性，主动性的；学生对知识的建构是在生生互动、师生互动中进行的，能够充分调动学生的学习积极性，进行自主学习，建构新的知识体系。

模拟实验引入课堂，使学生感知知识的形成,领悟科学的研究方法──模拟方法，通过课件逐步演示有丝分裂各时期的特点，学生能直观感受细胞分裂过程的动态性和连续性，较好地化难为易，化抽象为形象，取得了良好的教学效果。

第4课时

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

◆教学目标

【知识与技能】

观察细胞的有丝分裂过程，理解各期主要特点。

【过程与方法】

通过高倍显微镜的使用技术和制作临时装片，培养学生动手和观察能力。

【情感态度与价值观】

参与小组探究活动，体验探究学习的快乐，树立实事求是的科学态度。

◆教学重点

洋葱临时装片的制作过程。

◆教学难点

洋葱临时装片的制作。

◆教学准备

1.各种实验仪器、教师课件。 2.洋葱根尖的培养。

3.在实验课前准备5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5个不同时期。 ◆教学过程

教学内容

教师的组织和引导

在上实验课之前的3～4d，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接洋葱根尖的培养

触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。

制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。

装片的制作

根尖培养好以后，装片制作是否成功，关键的步骤是解离。解离液能溶解细胞壁之间的

学生活动

教学意图

中层物质（胞间质），使组织中的细胞相互分开。

否则，在显微镜下观察时，细胞将发生重叠现象，导致实验失败。解离不充分，细胞重叠；解离过度，细胞会腐烂，所以解离要适度。为达到这一目的，配制的盐酸浓度要适宜，切取的根尖应立即放入解离液中，在室温下解离3～5min。解离时间要视室内温度而定，温度低，时间稍长，温度高，时间短。也可手拿镊子，轻轻按正在解离的根尖，感觉酥软即可。

飘洗的目的是洗去根中多余的解离液。如果不把多余的解离液洗去，一方面会影响染色效果，因为解离液中含Hu，而用染色的染料呈碱性；另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。

染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好。特别是染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。也不能过浅，否则染色质和染色体的形态和数目不易辨清。

制片时，一方面要用镊子把洋葱根尖弄碎，另一方面要压片，这样可以使细胞分散开来。压片时，在盖玻片上再加一片载玻片的目的，一是避免压碎和污染盖玻片。二是使压力均匀，从而使组织细胞均匀分散。同时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散开，二者都将影响观察。

①把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫

学生按要求规范制作装片

视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，观察装片

排列紧密。再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞同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。③调节显微镜的放大倍数，使你能用显微镜观察：

够在视野同时看到约50个细胞，仔细统计视野

找到各时期细胞

中处于各时期的细胞数，记录在记录表“样本1”

中。把视野移到分生区一个新的区域再统计，

然后记录在记录表“样本2”。对数据进行整理，

填入表中。

每时期的细胞周期

样样总数

细胞数/计数细胞的总数

间 期

前期

中分

裂

期

期

后期

末期

统计数字，记录结果

本1 本2

计数细胞的总数

绘图

强调绘图的基本要求

绘植物细胞有丝分裂中期简图

讨论

①处于哪一时期的细胞最多？为什么？②如何比较细胞周期不同时期的时间长短？

小组讨论回答、理解有丝分裂各时期特点

◆板书设计

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1．洋葱根尖的培养：

2．装片的制作

制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。

3．用显微镜观察：

先低后高

4．绘图：

5．注意事项：