观察根尖细胞有丝分裂

教学目标

（一）知识目标

1、制作根尖细胞有丝分裂装片。

2、观察细胞有丝分裂的过程，识别不同时期的时间长短。

（二）能力目标

1、培养学生实验操作能力、观察能力以及学习使用高倍显微镜和绘生物图的基本技能。

2、通过以观察有丝分裂为目标的实验设计，帮助学生培养推理分析能力，解决问题能力，理解科学实验的素质。

（三）情感态度与价值观方面

培养学生实事求是、认真严谨的科学态度。

教学重点

1、制作蒜根尖细胞有丝分裂装片。

2、识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。

教学难点

1、实验设计中实验材料的选择和解离。

2、根尖临时装片的制作和高倍显微镜的使用。

材料用具

蒜

显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管、烧杯、试剂瓶

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，清水，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片，蛙卵裂期固定装片

教材分析 

本实验是人教版高中“生物”（必修1）教材中重要的实验之一。本实验通过学生动手制作细胞分裂装片标本，围绕染色体的存在状态进行观察、分析，进而理解有丝分裂的过程。实验涉及实验材料的准备和培养、装片的制作、显微镜的使用、实验数据的处理以及数学模型的构建等知识和技能。实验材料的选择和培养，装片制作的各个环节将直接影响实验成功与否。

教学方法

按照学为主体，师为主导的思想进行教学，教师就要设计出一些能引起学生思考和探究的问题，使学生多途径多方式的参与到学习中，使学生的主体性得到充分体现在实验操作过程中，学生结合教师提出的问题，边操作边思考。自己不能解决的问题，由同一实验组的同学共同讨论解决，得出答案。教师在某些较难理解的问题上适时点拨，以减少课堂时间的浪费，提高课堂效率。

课前准备

1、.教师准备好实验材料、用具及用于探究的问题，分好实验小组。

2、学生复习在细胞分裂过程中，各时期的染色体的形态和行为有哪些变化，预习课本相关内容，了解该实验的实验原理、目的要求及实验操作的步骤，提出与本课内容有关的问题。

教学过程

【复习提问，引入新课】

思考：细胞有丝分裂过程中各个时期的特点。

导入：今天我们在前面已有知识的基础上，来观察蒜根尖分生组织细胞的有丝分裂。

【自主学习   合作探究】

师强调实验目的。

探究点1：该实验的实验原理是什么？

学生回答师作进一步强调。

引言：通过实验原理的学习，我们了解了进行本实验的指导方法和思想，下面我们结合讲义上提出的探究问题，依据课本所列的方法步骤进行实验操作。展示材料用具。

一、蒜根尖的培养

探究点2：怎样培养洋葱根尖？在培养过程中，应注意哪些问题？

学生讨论回答，师作相应点拨：在实验课前3～4天，取洋葱一个，放在广口瓶上，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5 cm时，取健壮的根尖制成临时装片。

注意的问题：应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，注意不要削掉四周的根芽；培养时注意每天换水1～2次，防止烂根。

强调：在这里老师培养的实验材料是蒜（展示），培养方法同洋葱。

二、装片的制作

在制作过程中，学生结合着教师的提问，边回答边操作，从而知道在进行该操作中应注意的事项，如何进行该操作，以及实验过程中的协调配合。解离、漂洗、染色三个步骤中，都有一段等待时间，教师应利用这些空隙，要求学生讨论在进行该操作时的注意事项，师强调或讲解有关问题，以保证该操作的顺利进行，也可做一些相关的题目，来巩固该部分的内容。

探究点3：该实验的实验流程是什么？

学生回答师作进一步强调：取材→装片的制作（解离→漂洗→染色→制片）→观察→绘图。

（一）、取材与解离

探究点4：取材的时间最好在什么时候进行？解离的目的是什么？解离过程中，应注意哪些问题？解离后细胞是否仍保持活性？

学生讨论回答，师作相应点拨：在上午10时至下午2时，剪取蒜根尖2～3 mm，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。目的是用药液是组织中的细胞相互分离开来，即溶解细胞间的果胶质使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利于在镜下观察。

解离时间为什么不能过长或过短？

解离中，应注意时间的把握，不能太长也不能太短。时间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，不具备活性。

师做演示实验，强调相关注意事项以及解离成功的标志是根尖酥软。

学生在老师的指导下进行实验，注意相互配合，师答疑。等待过程中请同学们讨论注意事项，做巩固练习1。

【巩固练习】

1.洋葱根尖细胞解离后对细胞膜通透性的影响是（  ）

A.由选择透过性变为半透性      B.由选择透过性变为全透性

C.仍保持选择透过性，但通透性增大   D.仍维持原来的通透性

（二）、漂洗

探究点5：为什么要进行漂洗？怎样进行漂洗？

学生讨论回答，师作相应点拨：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10 min。

师做演示实验，强调相关注意事项。

学生在老师的指导下进行实验，学生自己掌握时间，师答疑。等待过程中师讲解高倍显微镜的使用，学生练习使用，师纠正学生的错误操作。

（三）、染色

探究点6：在细胞中，能被碱性染液染成深色的物质是什么？染色中，为什么要把握好染色的浓度和时间？

学生回答师作进一步强调：能被碱性染液染成深色的物质是染色体，即染色后增大了细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体分布和变化。染色时，染液的浓度和时间的把握要好，否则染色过深，不易观察细胞中的染色体。染色时间3-5min。

师做演示实验，强调相关注意事项。

学生在老师的指导下进行实验，用镊子将根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3-5min,，师答疑。等待过程中请同学们讨论注意事项，做巩固练习2、3。

【巩固练习】

2.制作洋葱根尖有丝分裂装片时，向载玻片的中央滴一滴清水的目的是（  ）

A.洗去根尖表面的龙胆紫溶液    B.利于根尖的放置，便于指压玻片时排走气泡

C.利于指压玻片时组织细胞分离   D.细胞吸水胀大，便于观察

3.在制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时，正确的操作顺序是（   ）

A.解离→染色→漂洗→制片          B.解离→漂洗→染色→制片

C.染色→解离→漂洗→制片          D.漂洗→解离→染色→制片

（四）、制片

探究点7：实验中，要使细胞分离和分散开，需采取哪些措施？

学生讨论回答，师作相应点拨：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。

强调并作相应的演示实验：

1、盖盖玻片时，注意防止气泡产生，具体操作：用镊子夹住盖玻片的一端，另一端接触水面缓缓放下。

2、加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用，压片时，在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压，将极薄的盖玻片压碎（在镜下观察前应将载玻片取下，并注意不要让盖玻片移位）。

3、压片的方法还有用镊子的后端或铅笔带橡皮的一端轻轻按压盖玻片。

4、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。

学生在老师的指导下进行实验，师答疑。

三、蒜根尖细胞有丝分裂的观察

（一）、观察

探究点8：显微镜的观察原则是什么？显微镜下怎样找到分生区细胞？有什么样的的形态特点。

学生回答师作进一步强调：由低到高原则，先在低倍镜下找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密，有的正在分裂，再用高倍镜观察。

探究点9：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？能不能找全有丝分裂各时期的细胞？如何操作才能找全各个时期的细胞？

学生讨论回答，师作相应点拨：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。不能，因在一个视野中，我们只能找到某一时期的细胞图像，要想看全各时期的细胞，应移动装片，在不同的视野中寻找。

强调：观察时注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，最后观察间期的细胞。

学生在老师的指导下进行观察，师答疑。如果自制装片不理想，可以观察洋葱根尖固定装片。各实验小组交流实验结果，并对实验结果进行比较。

学生做巩固练习4、5。

【巩固练习】

4.用高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期图像，清晰可见的结构是（    ）

A.染色体、纺锤体.细胞壁           B.纺锤体、细胞膜、细胞核

C.染色体、赤道板、细胞核         D.纺锤体、细胞壁、核仁

5.洋葱根尖细胞有丝分裂的分裂期中，每个细胞内的DNA分子数和染色体数不同的时期是(   )

A.前期和中期                   B.中期和后期  

C.中期和末期                   D.后期和末期

（二）、调节显微镜的放大倍数，使你能够在视野里同时看到约50个细胞，仔细统计视野中处于各时期的细胞数，记录在记录表“样本1”中。把视野移动到分生区一个新的区域再统计，然后记录在“样本2”中。对数据进行整理，填入表中。

探究点10：在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？怎样确认一个细胞周期中各个时期的长短？

学生回答师作进一步强调：处于间期的细胞最多，因间期持续的时间最长。确认细胞周期中各时期的长短，就看在这一时期中观察到的细胞的多少。

四、绘图

教师要求学生根据自己在实验中观察到的各时期的细胞特点，绘制有丝分裂中期、后期的简图，并能区分各时期细胞的特点。

展示优秀的绘图。

教后反思

1、本实验课本采用的生物材料是紫色洋葱，但通过实验课前的培养，发现生根效果不很理想，数量较少，分组实验根本不够用。通过探索和查阅资料，我用蒜实验材料，生根效果很好。

2、该实验的每个步骤都需等待一段时间，所以应打破常规教法，采用边做边练的方法，减少课堂时间的浪费，提高课堂效率。

    3、促进学生学习方式的改变，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，是此节课的亮点。

    4、高中生物知识的学习尽量采用问题来激发互动。因此，本节无论是引课还是授课都以问题提出为出发点，让学生从带着问题、解决问题延续到以新的问题迎接新知识的学习，引导学生不断思考探索得出结论。问题提出与否进行对比，学生对于知识的掌握进行测试,发现问题提出在操作之前比之后好，学生带着问题进行思考与学习，对知识的掌握牢固，教学效果明显。

    5、运用新理念指导生物教学设计和教学过程，强调以学生为中心，并非否定和忽略教师的主导作用。事实上，教师的责任不是减轻了，而是加重了，其主导作用更突出了。

    6、改进以往的直接讲解，问题逐步推进，每个环节提出相应问题，使学生有效提出问题的能力提高，对实验过程中的现象掌握更透彻。

在今后的教学中，应打破思维定势，推陈出新，注意加强教材和教法研究，打造优质高效课堂。