有絲分裂實驗教學設(shè)計

1、學習必備歡迎下載第二節(jié)有絲分裂的教學設(shè)計【教學目的】知識教育目標1、根尖分生組織細胞的有絲分裂（D：應(yīng)用）2、直觀觀察細胞有絲分裂的細胞周期性的概念和特點（B：識記）；3、有絲分裂的過程和分裂各時期特點（A：知道）4、細胞有絲分裂的重要意義（D：應(yīng)用）；能力訓練目標1、通過學生自己實驗制取裝片觀察有絲分裂的特點，鍛煉學生的實驗操作技能及理論聯(lián)系實際的綜合能力。2、培養(yǎng)學生階段性分析事物的能力；【教學重點】1、有絲分裂的周期的概念和特點；2、有絲分裂的過程及各時期的特點；【教學難點】裝片的制作方法【教學時數(shù)】 1 課時【教學過程】、課前準備：a. 在實驗前，先回憶在細胞分裂過程中， 各時期的染色

2、體的形態(tài)和行為有哪些變化，以便在實驗中能夠準確的觀察到各個時期的圖像， 并能區(qū)分出來。 要求學生先預習實驗原理及方法步驟， 簡單的了解進行細胞分裂實驗的各個過程了解該實驗的實驗原理、目的要求及實驗操作的步驟，提出與本課內(nèi)容有關(guān)的問題。b. 教師準備好實驗材料，在實驗課前 3 4 天，取洋蔥，放于廣口瓶上，裝滿清水，讓洋蔥的底部接觸瓶內(nèi)的水面， 把廣口瓶放在溫暖的地方培養(yǎng)。 注意的問題：應(yīng)選擇底盤大的洋蔥做生根材料； 剝?nèi)ネ鈱永掀ぃ?用刀削去老根， 注意不要削掉四周的根芽；培養(yǎng)時注意每天換水 12 次，防止爛根 ; 在實驗前還要準備好實驗用具，提前到實驗室將所需要的試劑配置好，一起擺放好 ; 另

3、外還要準備好要探究的問題。上課過程：一、引言同學們，上節(jié)理論課我們學習了關(guān)于有絲分裂的知識。 那么誰來總結(jié)一下有絲分裂個時期的特點呢？（請同學回答）有關(guān)答案一、有絲分裂：有絲分裂是真核細胞進行細胞分裂的主要方式， 多數(shù)真核細胞通過有絲分裂增加細胞的數(shù)目；細胞的有絲分裂是具有周期性的，我們稱學習必備歡迎下載之為細胞周期；1、細胞周期：連續(xù)分裂的細胞， 從一次分裂完成時開始， 到下一次分裂完成時為止的一段時期。一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期與分裂期。分裂間期：從上一次分裂結(jié)束后到下一次分裂開始之前的一段時間。 分裂間期的時間占總的細胞周期的絕大部分，一般占總的 90%95%；而分裂期僅占一小部

4、分。不同細胞的細胞周期持續(xù)時間各不相同。2、細胞分裂間期：細胞分裂間期是新的細胞周期的開始， 這個時期為細胞分裂準備了條件， 細胞內(nèi)部發(fā)生了很復雜的變化。 這個時候，細胞核內(nèi)在發(fā)生劇烈的變化， DNA發(fā)生復制，復制完成后， 細胞核內(nèi)的 DNA分子數(shù)增加了一倍。 同時，也合成了大量的相關(guān)細胞核蛋白質(zhì)。 但是，在外表上。我們看不出什么有關(guān)細胞核的形態(tài)或結(jié)構(gòu)上的任何變化。細胞間期的特點：完成DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。3、細胞分裂期：細胞分裂期中最顯著的變化是細胞核中染色體的變化。 細胞分裂期按照染色體的不同形態(tài)分為四個時期：前期、中期、后期、末期。植物細胞的有絲分裂：（植物細胞有絲分裂圖）植物

5、細胞的有絲分裂： 1、間期； 2、前期； 3、中期； 4、后期； 5，6、末期（植物細胞的有絲分裂顯微攝影）（從左至右：前期、中期、后期、末期）前期：細胞分裂的前期，最明顯的變化是：細胞核中出現(xiàn)染色體；核仁逐漸解體，核膜消失；紡錘體開始形成。細胞內(nèi)的染色體位于紡錘體的中央。在分裂間期復制的染色體，由于螺旋纏繞在一起，逐漸縮短變粗，形態(tài)越來越清楚。實際上這時候的一條染色體包括兩條并列的“姐妹染色單體”，這兩條姐妹染色單體具有共同的著絲點。在前期有“兩個消失，兩個出現(xiàn)”即：核膜、核仁消失，染色體、紡錘體出現(xiàn)。通常染色體的出現(xiàn)最早，隨后是紡錘體。中期：細胞分裂的中期，紡錘體清晰可見，每條染色體的著絲

6、點兩側(cè)都由紡錘絲附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運動。在紡錘絲的牽引下，染色體的著絲點排列在細胞的“赤道板”上。在細胞分裂中期是觀察染色體最好的時期。（赤道板是我們?yōu)榱搜芯糠奖慵僭O(shè)的一個實際上不存在的平面，這個平面在細胞上的位置相當于赤道在地球上的位置，故名學習必備歡迎下載之。染色體在中期的時候的著絲點都排列在赤道板上） （染色質(zhì)染色體變化圖）后期：在分裂期的后期，姐妹染色體在紡錘絲的牽引下分裂成兩個單染色體；在細胞內(nèi)的染色體數(shù)目增加了一倍， 在同一個細胞內(nèi)具有兩套相同的染色體。 兩套染色體分別在紡錘絲的牽引之下向細胞的兩端移動，達到細胞的兩極。末期：染色體分離分別達到細胞的兩端之后，細胞進入有

7、絲分裂末期。這時，又有“兩個出現(xiàn)”與“兩個消失”，其情況剛好與前期相反：出現(xiàn)核膜、核仁，消失紡錘體、染色體。一個細胞一分為二，形成兩個子細胞。在末期的前半段時間里，出現(xiàn)了一個特殊的細胞結(jié)構(gòu)細胞板，細胞板出現(xiàn)在赤道板的位置上，不過同赤道板不同， 細胞板是一個實實在在的結(jié)構(gòu)， 細胞分裂完成之后， 細胞板就變成了兩個新形成的子細胞之間的細胞壁。動物細胞的有絲分裂： 動物細胞的有絲分裂與植物細胞的有絲分裂就細胞核和染色體的變化來講的話幾乎是一模一樣的， 它們的不同之處在于紡錘體的形成與有絲分裂的末期細胞分裂時的差別（見表格）；（動物細胞的有絲分裂）（1：間期、 2：前期、 3、中期、 4：后期、 5：

8、后期）動物細胞與植物細胞在有絲分裂上的差別細胞比較前期末期動物細胞植物細胞紡錘體由中心體形成由細胞質(zhì)形成赤道板變化細胞膜內(nèi)陷形成細胞板，從中間縊裂成兩個細胞逐漸形成細胞壁【細胞有絲分裂記憶口訣】有絲分裂并不難間前中后末相 連前期：膜仁消失 現(xiàn)兩體中期：形定 數(shù)晰赤道齊后期：點裂 數(shù)加均兩極末期：兩消兩現(xiàn)重開始（動物）兩消兩現(xiàn)新壁建（植物 ）細胞分裂的最主要特點是： 通過細胞的有絲分裂將分裂間期復制的 DNA平均分配到兩個子細胞中去。 使得子細胞的遺傳物質(zhì)保持穩(wěn)定不變， 保持遺傳性狀的穩(wěn)定性，這對于生物的遺傳具有十分重要的意義。學習必備歡迎下載二、細胞分裂中染色體、 DNA分子等的數(shù)目變化：（由

9、教師和學生共同歸納）不論是哪一種細胞分裂，都有染色體形態(tài)數(shù)量的變化，一般的生物都是二倍體，也就是說它們的細胞中具有幾乎相同的兩套染色體， 若一套染色體具有 n 條染色體，則一個細胞中具有 2n 條染色體，每個單染色體具有一個 DNA分子，通常我們用 a 表示一套染色體，則每個細胞中具有 2a。在分裂間期時 DNA分子數(shù)加倍，在一個細胞中有 2×2n 個 DNA分子，但是由于這兩個 DNA分子通過一個著絲點聯(lián)在一起， 所以它們形成一個染色質(zhì)， 所以這個時候，染色質(zhì)的數(shù)目沒有增加，但是， DNA分子數(shù)已經(jīng)增加了一倍。到了分裂期前期， 染色質(zhì)逐漸的形成了染色體， 這些染色體實際上由兩個染色

10、單體通過一個共同的著絲點連接起來， 稱為姐妹染色體， 在前期內(nèi)， 染色體的數(shù)目沒有增加，但是同間期一樣， DNA的數(shù)目增加了一倍。在中期，情況同前期一樣，只不過是姐妹染色體排列在赤道板上。在后期，姐妹染色體一分為二，這樣，細胞內(nèi)的染色體的數(shù)目瞬間多了一倍，但是 DNA分子的數(shù)目沒變。在末期，細胞一分為二，細胞內(nèi)的染色體與 DNA分子都少了一倍，這樣，子細胞與成體具有數(shù)目相同的染色體與 DNA數(shù)。（學生填空）前期中期后期末 期單染色體2n2n2×2n2nDNA分子4a4a4a2a姐妹染色體4a4a00好，現(xiàn)在各位同學都了解了有絲分裂的過程及特點，今天，我們就在實際的實驗觀察中了解有絲分

11、裂的具體特征， 要強調(diào)的是：有絲分裂各時期染色體并非像書上的模式圖那樣的整齊，形態(tài)也不一。放映 PPT課件并開始講課：( 一)【實驗目的】1、制作大蒜根尖細胞有絲分裂的臨時裝片。2、 觀察有絲分裂的過程，識別有絲分裂的不同時期，比較細胞周期不同時期的時間長短；3、繪制植物有絲分裂簡圖 。( 二)【實驗原理】學習必備歡迎下載有絲分裂是細胞均等增殖的過程， 是體細胞分裂的主要形式。 在有絲分裂的過程中，細胞內(nèi)每條染色體都能復制一份， 然后分配到子細胞中， 因此兩個子細胞所包含的染色體在數(shù)目、 形態(tài)和性質(zhì)上均是相同的， 在各種生長旺盛的植物組織中均存在著有絲分裂。有絲分裂是植物細胞增殖的主要方式，

12、在有絲分裂過程中， 細胞核內(nèi)的染色體能準確地復制， 并能有規(guī)律地均勻分配到兩個子細胞中去， 使子細胞遺傳組成與母細胞完全一樣。 從而可推斷生物性狀的遺傳與染色體的準確復制和均等分配有關(guān)，支配生物性狀的遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核內(nèi)的染色體上。高等植物有絲分裂主要發(fā)生在根尖、 莖生長點及幼葉等部位的分生組織， 根尖取材容易，操作和鑒定方便。通過對根尖的固定、染色和壓片，可在顯微鏡下觀察到大量處于有絲分裂各個時期的細胞和染色體， 看到染色體的變化特點和染色體的形態(tài)特征， 進行染色體計數(shù)。 為了獲得更多的中期染色體圖像， 可以采用藥物處理或冷凍處理的方法， 阻止紡錘體的形成， 使細胞分裂停止在中期， 同

13、時還可以使染色體縮短，易于分散，便于觀察研究。另外，通過對細胞組織進行酸性水解或酸處理除去細胞之間的果膠層， 并使細胞軟化， 便于細胞彼此分開， 有利于壓片和染色。在植物體中，有絲分裂常見于根尖、莖尖形成層等分生組織的細胞。根尖分生區(qū)細胞的特點是 :在形狀上呈正方形 ,在位置上排列緊密 ,在狀態(tài)上有的細胞正在分裂。高等植物細胞有絲分裂的過程分為分裂間期和有絲分裂的前期、 中期、后期、末期?？梢杂酶弑讹@微鏡觀察植物細胞有絲分裂的過程， 根據(jù)各個細胞內(nèi)染色體 (or 染色質(zhì) )的變化變化情況 ,識別該細胞處于有絲分裂過程及哪個時期。細胞核內(nèi)染色體容易被堿性染料(如龍膽紫溶液 )著色。15%HCl

14、能夠殺死和固定細胞、溶解細胞間質(zhì)。最容易找中期 (染色體的著絲點排列在細胞中央赤道板上 )；后期染色體移在兩極；末期兩個新核正在形成； 前期染色體分布散亂； 間期細胞核大， 細胞質(zhì)濃。( 三)【實驗器材】顯微鏡一臺、載玻片多張、蓋玻片多張、燒杯 50ml 的一個（裝固定液和根尖），培養(yǎng)皿 2（一個解離一個漂洗）、刀片、鑷子一把、滴管，解剖針（搗碎根尖組織）( 四)【試劑配制】固定液：體積分數(shù)為 95% 的酒精與質(zhì)量分數(shù)為15% 的冰醋酸體積比為3 ：1解離液：體積分數(shù)為 95% 的酒精與質(zhì)量分數(shù)為15% 的鹽酸體積比為1 ：1染色液：質(zhì)量濃度為 0.01g/mL 或 0.02g/mL的龍膽紫溶

15、液 （將龍膽紫溶解學習必備歡迎下載在質(zhì)量分數(shù)為 2% 的醋酸溶液或純凈水中配置而成）或醋酸洋紅液( 五)【材料制備】1、洋蔥根尖培養(yǎng)選一個原根完好的洋蔥放在盛有清水的小燒杯上，讓其根部浸在水中， 并將其放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)三至五天。最適溫度為20 至 25 攝氏度，并注意每天換一到兩次水防止爛根。其中（1）燒杯中盛的是自來水，（2 ）（ 3 ）兩杯中盛的是河水，（ 1）（ 3）中的洋蔥基部用刀割開，每隔一天給換一次水，結(jié)果（3 ）中根尖長勢最好要使洋蔥長出發(fā)達的根系，必須具備以下幾個條件1、材料要充實而飽滿，表面要油光發(fā)亮，底部鱗片要薄。2、溫度要適宜，濕度要適當，如果是水培，一定注意溫度的控制，

16、溫度過低，生長緩慢，溫度過高，根部腐爛。3、底部鱗片過厚，用刀片將其割開，即使撕下表皮也不要緊，但千萬不要傷害根芽，這樣可讓根芽充分生長。4、勤換水，最好用河水，若用自來水， 可先曬 3-4 小時再用，每兩天換一次水。2、大蒜根尖培養(yǎng)挑選幾瓣豐滿的大蒜剝?nèi)ネ饷娴谋砥ぃūＷo葉）和底部的須根和莖盤。 然后用牙簽或竹簽穿關(guān)于你用到的非藥品制劑的材料的制備。比如植物的漿液， 蛋清稀釋液， 你要怎么制取的詳細步驟。( 六)【實驗步驟】大蒜根尖的培養(yǎng)在實驗課前 3 4 天，取大蒜幾瓣，放在培養(yǎng)皿中，裝滿清水，讓大蒜的底部接觸皿內(nèi)的水面。 把培養(yǎng)皿放在恒溫箱 （ 2225 ）培養(yǎng)。待根長約 5 cm 時，再

17、取健壯的根尖制成臨時裝片， 進行觀察。 注意的問題： 應(yīng)選擇比較肥碩的大蒜瓣做生根材料；剝?nèi)ネ鈱永掀?，用刀削去老根，注意不要削掉四周的根芽；培養(yǎng)時注意每天換水1 2 次，防止爛根。裝片的制作1. 取材與解離取材最佳時間：上午 10 時至下午 2 時。剪取大蒜根尖 23 mm ，立即放入盛有鹽酸和酒精混合液（ 1:1 ）的玻璃皿中，在室溫下解離 35 min ，至根酥軟為止。解離中，應(yīng)注意時間的把握，不能太長也不能太短。解離太長使細胞的結(jié)構(gòu)破壞，影響制片的效果，太短則不易使細胞分離，觀察時細胞容易重疊。解學習必備歡迎下載離后細胞已被鹽酸殺死， 不具備活性。（原理：用藥液使組織中的細胞相互分離）2

18、. 漂洗：待根尖酥軟后，用鑷子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約十分鐘。 （原理：由于染色劑是堿性染液，如不漂洗，酸堿發(fā)生反應(yīng)，不利于著色；同時也是為了洗去藥液， 防止解離過度。 用鑷子把酥軟的根取出， 放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約 10 min 。）（需要注意，動作輕，不要把根尖弄碎）3. 染色：取根尖分生組織的 1/3 左右置于載片上 ,先用鑷子或解剖針將分生組織碾碎 ,盡量鋪開 .然后 ,再滴上質(zhì)量濃度為 0.01g/mL 或 0.02g/mL 的龍膽紫溶液 （或醋酸洋紅液）染液 ,染色 5 min 左右 ;醋酸洋紅或醋酸地衣紅要染 15 30 min. 為了增強染色效果 ,可在酒精燈上加熱