加载中…观察细胞中的线粒体和叶绿体以及DNA和RNA分布实验教学设计
(2012-12-19 14:08:26)
标签：
杂谈 |
分类： 生活的一部分 |
观察细胞中的线粒体和叶绿体以及DNA和RNA分布实验教学设计
一、教学目标：
使用高倍显微镜观察细胞中的线粒体和叶绿体的形态和分布，以及DNA和RNA在细胞中的分布，掌握线粒体和叶绿体的大小，了解健那绿、甲基绿、吡罗红对线粒体、DNA、RNA的着色情况和染色原理。
二、教学重点：
1.
2.
3.
一、教学难点：
1.
2.
3.
思路整理：
回顾叶绿体和线粒体的结构特点
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回忆DNA和RNA在细胞中的分布情况
↓
观察DNA和RNA在细胞中的分布的材料以及方法
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↓
观察记录
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四、课时安排：一课时
五、教学过程：
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教学程序 |
教师行为 |
学生活动 |
设计思路 |
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回顾叶绿体和线粒体的结构特点（3分钟） |
同学们，早上好，今天我们要一起观察细胞中的线粒体和叶绿体以及DNA和RNA分布。首先我们来看观察线粒体和叶绿体。我们前面已经学过叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。同学们还记得它们分别都具有那些结构特点吗？ 好，看来同学们都还记得。我们一起再来看一下它们的大小，叶肉细胞中的叶绿体大小变化很大，高等植物叶绿体通常宽2-5μm，长5-10μm；而线粒体常见的有短棒状和圆球状，直径大多0.5—1.0μm，长度一般1.0—3.0μm。 |
学生思考并回忆线粒体和叶绿体的结构特点 |
回忆叶绿体和线粒体的结构特点，帮助学生识别显微镜下观察到的物质是不是这次要观察的细胞器，根据二者的大小区别来分析在为什么观察到了叶绿体而没有观察到线粒体。 |
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引导学生思考观察叶绿体和线粒体的材料以及所用到的方法（5分钟） |
那大家想一想哪些细胞中含有叶绿体？ 对，也就是说植物绿色部位的细胞中含有叶绿体。在今天的实验当中，我们为大家准备了芦荟和洋葱，分别进行叶绿体和线粒体的观察。在干净的载玻片上滴一滴清水，取一片经过处理的芦荟，用镊子将上面的胶状物质刮干净，扔进垃圾桶，用镊子用力夹取叶片上的绿色叶肉，芝麻粒大小即可，置于清水中，用牙签将其涂散开。我们需要对叶绿体进行染色吗？ 很好，所以，盖上盖玻片以后，就可以进行观察了。所以整个实验步骤包括取材→镜检。而对于线粒体而言，它是无色的，而且体积非常小，因此，线粒体需要进行染色。我们为大家准备的染液为健那绿。线粒体内有一种酶叫做色素氧化酶，它可以使健那绿保持氧化状态，这个时候健那绿为蓝绿色；而在周围的细胞质中健那绿被还原成无色状态。因此，可以很好的区分线粒体与其他的细胞质。现在，我们采用与实验一同样的取材方法，取下一块洋葱内表皮，将取得的材料平整的铺在载玻片上，滴上一滴健那绿，使得洋葱内表皮被染液浸没，染色时间10分钟。待染色完毕后，用吸水纸吸走染液，滴上一滴清水，盖上盖玻片，进行观察。观察线粒体的实验步骤也很简单，只有取材→染色→镜检这三步。 |
进行光合作用的绿色细胞 不需要，叶绿体本来就是绿色。 染色 |
给学生提供思考的机会，理解这次实验的实验原理 |
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回忆DNA和RNA在细胞中的分布情况并讲解观察所用的原理和实验方法（7分钟） |
接下来我们一起来看DNA和RNA在细胞中的分布。 DNA是主要的遗传物质，在真核生物的细胞中，它分布在哪些部位？ 细胞核是控制细胞生命活动的中心，这说明，DNA主要分布在？ 我们在学习细胞器的时候就知道，核糖体具有合成蛋白质的功能，而RNA与核糖体的合成与运作有着十分密切的联系，由此推断，RNA主要分布于？ 同时，核仁是RNA合成的重要场所。因此，RNA主要存在于核仁和细胞质。我们要达到观察DNA和RNA分布的目的，首先，必须把他们区别开来。贴上能与它们的特殊部位相结合的标签，是相对简单可行的方法。这个标签，就是我们今天所要使用的甲基绿/吡咯红染液。这个染液中的甲基绿容易与DNA发生结合，使得DNA被染成绿色；而RNA易于吡咯红结合被染成红色。那么，经过染色以后的细胞，细胞核、细胞质以及核仁会发生什么变化？ 为了不影响染色效果，我们选取接近无色透明的洋葱内表皮作为实验材料。取下一小瓣洋葱，用刀片在内表皮画一个“井”字，使得围成的框为近似于小指甲盖大小的正方形，用镊子轻轻取下内表皮，平铺在干净的载玻片上，滴上一滴染液。染色5分钟。当染色时间到以后，请大家用吸水纸将载玻片上的染液吸干，用镊子将被染色的内表皮夹入清水中进行漂洗，直到内表皮附近水的颜色无明显变化为止。如果漂洗不彻底，吡咯红和甲基绿的颜色会相互干扰，影响实验结果。所以，漂洗一定要彻底。漂洗好以后，在干净的载玻片上滴一滴清水，将内表皮平整的置于清水中，盖上盖玻片，就可以进行观察了。我们将以上的步骤简单的归纳为：取材→染色→漂洗→镜检。 大家一定要注意到实验一，观察叶绿体所用的实验材料是芦荟，线粒体是洋葱内表皮细胞，实验二观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验材料是洋葱表内皮细胞。 |
细胞核，线粒体，叶绿体。 细胞核。 细胞质。 细胞核为绿色，细胞质和核仁为红色。 |
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安排整个实验过程，以及明确此次试验任务（2分钟） |
现在请大家在组内自行分为两个小组，一个小组负责实验一，另一个小组负责实验二，制作好临时装片后，进行观察。为了节省时间，请负责实验二的同学先制作线粒体的装片，在染色期间对叶绿体装片进行制作。虽然两个实验是分开做，但是每位同学都必须完成两个实验的观察任务。现在请同学们开始操作。制完装片，在观察的过程请记录相关的实验现象，并思考原因，观察结束之后请每个小组来汇报你们所观察到的实验结果以及对现象进行分析。 |
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指导学生合理安排实验顺序，顺利完成实验任务 |
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交流互动（8分钟） |
同学们的装片都观察的差不多了吧，现在请同学们来汇报你们所观察到的结果，并把你们操作中遇到的问题分享给大家，每个组的汇报时间为2分钟。 |
请代表汇报自己的实验情况 |
通过交流讨论观察，分享在实验操作过程中遇到的问题。 |
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布置任务（2分钟） |
今天的作业是请同学们画出所观察到的DNA和RNA在细胞中的分布，并做出标记。 |
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巩固此次实验，以及实验中涉及到的理论知识 |
六、板书设计：
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一、实验原理：
二、实验步骤：
染色 （健那绿染色10分钟，甲基
绿吡罗红染液5分钟）
↓
观察 |
七、教学反思
这次实验是一个验证性的实验，相对而言开展起来还比较容易，以小组的形式来完成这次实验课，尽管我们努力的向尽善尽美的方向靠近，但是最终还是发现了很多问题，这次实验观察DNA和RNA在细胞中的分布及用高倍镜观察叶绿体和线粒体这两个实验合并在一起，主要是考虑到单个实验内容较少，但如果仅仅简单机械地合并可能会影响实验教学目标，因此一定要尝试在考虑课堂用时的前提下挖掘方法探索出科学合理有效的教学组织形式，达到既训练学生的实验操作技能又培养生物学实验的方法和思维的目的。这两次实验之所以可以合并起来开展，是基于一下几个原因的：1.都是观察细胞内结构验证课堂知识点；2.实验目的相似，要求学生掌握临时装片的制作、染色技术、现为观察技术等。但整合后最大的困难在于实验时间紧张，通过我们这次实验发现可以从以下个方面缩短实验时间：1、调整实验步骤的顺序充分利用染色的时间，采用见缝插针的方法充分利用染色时间进行下一个实验；2. 简化实验步骤，最终可缩减为制片，染色，观察，分析。
另外，正因为这是一次验证性实验，很容易被当作是训练学生操作技能和验证知识的手段，这样就会导致重结果轻过程，重知识轻能力的现象，不利于学生能力的提高，也未能充分发掘实验教学的特殊价值，我们这次实验中也忽视了这点，导致整堂课依然没有达到尽善尽美。通过这次实验课的准备和开展，以及阅读文献我认为这节课可以设计为一个简单的相对完整的科研模拟过程，大概的构思如下：
明确实验目的和原理
选择实验材料
↓
制作装片
观察记录
↓
分析现象
归纳结论
↓
思考运用内化知识
这样的设计更有利于提高学生的操作技能以及培养生物科学方法和思维，如学会观察、记录、分析、表达和比较等。
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