第1節細胞的增殖教案
作為一位無(wú)私奉獻的人民教師，通常會(huì )被要求編寫(xiě)教案，教案是備課向課堂教學(xué)轉化的關(guān)節點(diǎn)。那么寫(xiě)教案需要注意哪些問(wèn)題呢？下面是小編幫大家整理的第1節細胞的增殖教案，希望能夠幫助到大家。
一、教學(xué)目標
1.簡(jiǎn)述細胞生長(cháng)和增殖的周期性。
2.觀(guān)察細胞的有絲分裂并概述其過(guò)程。
3.描述細胞的無(wú)絲分裂。
4.模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸的關(guān)系，探討細胞不能無(wú)限長(cháng)大的原因。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
�。�1）細胞生長(cháng)和增殖的周期性。
�。�2）真核細胞有絲分裂的過(guò)程。
2.教學(xué)難點(diǎn)
真核細胞有絲分裂過(guò)程中，各個(gè)時(shí)期染色體行為和數目的變化，以及dna數量的變化。
三、教學(xué)策略
本節教學(xué)內容可安排2課時(shí)，包括講課和2個(gè)學(xué)生實(shí)驗。本節安排了模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸的關(guān)系的實(shí)驗，目的是使學(xué)生知道模擬的方法也是科學(xué)研究的方法之一。教師應當采取引導學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)主動(dòng)學(xué)習的教學(xué)模式。
本節應重點(diǎn)以植物細胞有絲分裂過(guò)程為例學(xué)習有絲分裂的知識。還要注重對各種課程資源的選擇、整合和優(yōu)化�？墒孪扔么邓馨遄龀杉毎腿旧w模型，兩人一組，教師邊講解邊在黑板粘貼有絲分裂各時(shí)期剪貼圖，同時(shí)學(xué)生在課桌上的細胞模型中用染色體模型操作。最后通過(guò)電教手段把動(dòng)態(tài)的植物細胞有絲分裂過(guò)程再現出來(lái)。強調細胞分裂的各時(shí)期是為了研究方便人為劃分的，實(shí)際上有絲分裂是一個(gè)動(dòng)態(tài)的連續過(guò)程。傳統的教學(xué)方式與現代教學(xué)手段相結合，既讓學(xué)生感受細胞分裂過(guò)程的動(dòng)態(tài)性和連續性，又能克服電教手段轉瞬即逝的弊端。通過(guò)剪貼圖和染色體行為的模型建構，突出了探究學(xué)習，有利于學(xué)生知識的建構。
在講述動(dòng)物細胞有絲分裂時(shí)，可把動(dòng)植物細胞有絲分裂全過(guò)程同時(shí)呈現出來(lái)。讓學(xué)生觀(guān)察對比，歸納出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在這里，教師可進(jìn)一步引導學(xué)生歸納動(dòng)植物細胞有絲分裂的共同特征即有絲分裂的實(shí)質(zhì)：親代細胞的染色體經(jīng)過(guò)復制后，平均分配到兩個(gè)子細胞中去，從而保持了遺傳物質(zhì)的穩定性，使學(xué)生理解有絲分裂對生物遺傳的重要意義。
對無(wú)絲分裂和減數分裂的處理，按教材內容講述即可，不宜過(guò)多發(fā)揮。
觀(guān)察根尖分生組織細胞的有絲分裂實(shí)驗，考慮到裝片的制作和觀(guān)察的難度和效果，教材處理為驗證性實(shí)驗。如果具有洋蔥根尖有絲分裂過(guò)程的數碼顯微攝像的課程資源，教師也可大膽嘗試，進(jìn)行知識發(fā)生過(guò)程式教學(xué)。先做實(shí)驗，創(chuàng )造和再現科學(xué)家發(fā)現細胞有絲分裂的條件和工作過(guò)程，獲得感性認識后，再進(jìn)行理性的思考，把拍攝到的靜止圖像，按照想像的細胞分裂過(guò)程圖像的正常順序排序，把學(xué)生已形成的細胞分裂靜態(tài)圖像轉化為連續的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，突出學(xué)生的主動(dòng)探究。
關(guān)于實(shí)驗“細胞大小與物質(zhì)運輸的關(guān)系”的教學(xué)，提出以下建議。
1.準備
上課前一天，準備足夠的酚酞瓊脂塊。酚酞瓊脂塊的制備方法：每升水加30g瓊脂，不斷攪拌下煮沸。在它冷卻固化前，加1g酚酞，并攪拌使之充分混合。若混合物呈粉紅色，加數滴質(zhì)量分數為0.1%的鹽酸至粉紅色退去。將混合物放在平底淺盤(pán)中，使混合物高度約為3cm。瓊脂固化后，將其切成3cm×3cm×6cm的小塊。
2.教學(xué)策略
建議引導同學(xué)先設計模擬實(shí)驗的方案，然后再討論各種方案的可行性，最后實(shí)施教材提供的方案。
3.注意事項
酚酞是白色粉末，無(wú)臭，如果接觸某些人的皮膚會(huì )引起過(guò)敏反應。因此，在準備實(shí)驗材料時(shí)，最好戴橡皮手套。
氫氧化鈉是白色粒狀或片狀物質(zhì)，無(wú)臭，有腐蝕性，接觸眼睛或皮膚可引起劇痛或燒灼感，如果人吸入氫氧化鈉的'粉塵會(huì )造成對呼吸道的嚴重傷害，如果不慎讓氫氧化鈉入口會(huì )使消化道嚴重受傷。急救措施：立即用大量水沖洗15min；喝大量水，繼之以稀醋或果汁；立即就醫。廢液的處理：廢液滴加鹽酸中和，然后可作為無(wú)害物倒掉。
關(guān)于實(shí)驗“觀(guān)察根尖分生組織細胞的有絲分裂”的教學(xué)，提出以下建議。
1.準備
洋蔥根尖的培養。培養洋蔥生根時(shí)，避免用新采收的洋蔥，因為這種洋蔥尚在休眠，不易生根。如果必須用當年剛收的新洋蔥生根，則應設法打破它的休眠。常用的方法是用低濃度的赤霉素溶液浸泡洋蔥鱗莖的底盤(pán)，這樣可以促使其生根。
對于前一年收下的洋蔥，可以采用如下方法促使它生根。選擇底盤(pán)大的洋蔥做生根材料；剝去外層老皮，用刀削去老根（從底盤(pán)中央向四周削），注意不要削掉四周的根芽；培養時(shí)注意每天換水1～2次。如果班級較多，為了防止后來(lái)的班級所用的洋蔥根長(cháng)得過(guò)長(cháng)，可以放入冰箱（4℃左右）保存。
2.教學(xué)策略
實(shí)驗前教師應講解實(shí)驗成功的關(guān)鍵。解離充分是實(shí)驗成功的必要條件。解離充分，組織才能分散，細胞也不會(huì )重疊。染色時(shí)，染液的濃度和染色的時(shí)間必須掌握好，特別是染色不能過(guò)深，否則不易觀(guān)察。壓片時(shí)用力必須適當，過(guò)重會(huì )將組織壓爛，過(guò)輕則細胞未分散，二者都將影響觀(guān)察效果。
制作裝片過(guò)程中空隙時(shí)間的利用。解離、漂洗、染色三個(gè)步驟中，都有一段等待的時(shí)間，教師應該充分利用這些空隙時(shí)間。建議講解以下內容：洋蔥根尖的培養方法，取材時(shí)間，解離和漂洗的目的和方法，分生區細胞與其他區細胞的區別等。
教給學(xué)生觀(guān)察要領(lǐng)。讓學(xué)生觀(guān)察時(shí)，強調先用低倍鏡觀(guān)察，再轉高倍鏡觀(guān)察，切忌直接使用高倍鏡。
增加演示實(shí)驗。學(xué)生自己制作的裝片，由于諸多原因，觀(guān)察效果常都不理想。教師可在實(shí)驗課前準備5臺示范鏡，分別示范有絲分裂固定裝片中間期、前期、中期、后期、末期5個(gè)不同時(shí)期。
3.注意事項
解離時(shí)，也可將剪取的2～3mm洋蔥根尖浸入濃鹽酸和體積分數為95%的酒精各半的混合液中，浸20～30min。這樣根尖被固定，細胞間質(zhì)被溶解，細胞容易分離。
染色時(shí)，也可用紫藥水取代龍膽紫溶液，但濃度不宜過(guò)大�？蓪⒆纤幩♂�?zhuān)?～3滴清水中加入一滴紫藥水。
壓片時(shí)，僅靠用手指輕按，不易將根尖細胞分散開(kāi)�？蓪⑷旧蟮难笫[根尖用小刀壓平，或用鉛筆帶橡皮的一端稍用力壓，這樣才能使細胞分散，并且便于平放蓋玻片。
四、答案和提示
�。ㄒ唬﹩�(wèn)題探討
1.象與鼠相應器官和組織的細胞大小無(wú)明顯差異。
2.生物體的生長(cháng)，既靠細胞分裂增加細胞的數量，還要靠細胞生長(cháng)增大細胞的體積。
�。ǘ⿲�(shí)驗1
1.當naoh與含酚酞的瓊脂塊相遇時(shí)，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測naoh的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道naoh擴散到多遠；在相同時(shí)間內，naoh在每一瓊脂塊內擴散的深度基本相同，說(shuō)明naoh在每一瓊脂塊內擴散的速率是相同的。
2.根據球體的體積公式v=4/3πr3，表面積公式s=4πr2，計算結果如下表。
細胞直徑
�。é蘭）表面積
�。é蘭2）體積
�。é蘭3）比值（表面積/體積）
20125641870.30
302826141300.20
3.細胞越大，物質(zhì)運輸的效率越低，所以多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數體積更大的細胞構成的。細胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細胞體積越大，其表面積相對越小，細胞與周?chē)h(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運輸的效率越低。
�。ㄈ⿲�(shí)驗2
1.間期的細胞最多。因為間期時(shí)間最長(cháng)。
2.每一時(shí)期的時(shí)間=洋蔥的細胞周期（12h）×每一時(shí)期的細胞數占計數細胞總數的比例
�。ㄋ模┡行运季S
細胞體積的最小限度，是由完成細胞功能所必須的基本結構（如核糖體）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。
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有絲分裂的絲指的是紡錘絲。
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提示：限制細胞長(cháng)大的因素主要有兩方面。1.細胞表面積與體積的比。原生動(dòng)物細胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2.細胞的核質(zhì)比，細胞核所控制的細胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲(chóng)這樣個(gè)體較大的細胞有兩個(gè)細胞核，保證正常的核質(zhì)比。
�。ㄆ撸┚毩�
基礎題
1.c。2.a。3.d。4.c，e。5.b。
拓展題
1.提示：卵細胞的卵黃中貯存了大量營(yíng)養物質(zhì)，卵裂初期所需的營(yíng)養物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細胞外物質(zhì)的輸入；細胞的表面積與體積之比限制細胞的物質(zhì)運輸，而卵細胞內部?jì)Υ媪舜罅康臓I(yíng)養物質(zhì)，可以長(cháng)得比較大。
五、參考資料
1.細胞的增殖周期
細胞從前一次分裂結束開(kāi)始，到下一次分裂結束為止，這樣一個(gè)周期叫做細胞增殖周期。
20世紀50年代以前，人們把細胞增殖周期劃分為分裂期和靜止期兩個(gè)階段。當時(shí)認為分裂期是細胞增殖周期中的主要階段。近年來(lái)，由于放射自顯影和細胞化學(xué)等技術(shù)的迅速發(fā)展，對于細胞增殖過(guò)程的動(dòng)態(tài)研究也日趨深入�，F在了解到，過(guò)去一直被忽視的所謂“靜止期”卻是細胞增殖周期中極為關(guān)鍵的一個(gè)階段，因為與dna分子復制有關(guān)的一系列代謝反應，都是在這個(gè)階段進(jìn)行的。所以現在都把“靜止期”叫做間期。
現在，一般把細胞增殖周期分為兩個(gè)階段：間期和分裂期。細胞在前一次分裂結束之后就進(jìn)入間期，這時(shí)就是新的細胞周期的開(kāi)始。間期一共分為三個(gè)分期。間期結束就進(jìn)入有絲分裂期。根據目前的認識，整個(gè)細胞增殖周期可以分為g1、s、g2、m四個(gè)小分期，如下表：
細胞增殖周期中的各個(gè)分期，各有其不同的特點(diǎn)。
g1期的特點(diǎn)g1期是從上次細胞增殖周期完成以后開(kāi)始的。g1期是一個(gè)生長(cháng)期。在這一時(shí)期中主要進(jìn)行rna和蛋白質(zhì)的生物合成，并且為下階段s期的dna合成做準備，特別是合成dna的前身物質(zhì)、dna聚合酶和合成dna所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。
s期的特點(diǎn)從g1期進(jìn)入s期是細胞增殖的關(guān)鍵時(shí)刻。s期最主要的特征是dna的合成。dna分子的復制就是在這個(gè)時(shí)期進(jìn)行的。通常只要dna的合成一開(kāi)始，細胞增殖活動(dòng)就會(huì )進(jìn)行下去，直到分成兩個(gè)子細胞。
g2期的特點(diǎn)g2期又叫做“有絲分裂準備期”，因為它主要為后面的m期做準備。在g2期中，dna的合成終止，但是還有rna和蛋白質(zhì)的合成，不過(guò)其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為m期紡錘體微管的組裝提供原料。
m期的特點(diǎn)細胞一旦完成了細胞分裂的準備，就進(jìn)入有絲分裂期。細胞分裂期是一個(gè)連續的過(guò)程，為了研究的方便，可以人為地將它分成前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。m期的細胞有極明顯的形態(tài)變化。間期中的染色質(zhì)（主要成分是dna和蛋白質(zhì)），在m期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的形成、復制和移動(dòng)等活動(dòng)，保證了將s期復制的兩套dna分子平均地分到兩個(gè)子細胞中去。
2.著(zhù)絲點(diǎn)
長(cháng)期以來(lái)，著(zhù)絲粒和著(zhù)絲點(diǎn)這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是作為染色體上紡錘體附著(zhù)區域的同義語(yǔ)使用的。遺傳學(xué)文獻中多用著(zhù)絲粒一詞，而細胞學(xué)家多用著(zhù)絲點(diǎn)一詞。后來(lái)，在電鏡下研究哺乳類(lèi)染色體超微結構時(shí)發(fā)現，主縊痕兩側是一對三層結構的特化部位，認為是非染色質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)的附加物，稱(chēng)為著(zhù)絲點(diǎn)。在主縊痕區存在著(zhù)絲粒，由此把染色體分成二臂。著(zhù)絲粒的兩側各有一個(gè)蛋白質(zhì)構成的三層的盤(pán)狀或球狀結構，稱(chēng)為著(zhù)絲點(diǎn)。著(zhù)絲點(diǎn)與紡錘體的紡錘絲連接，與染色體移動(dòng)有關(guān)。在分裂前期和中期，著(zhù)絲粒把兩個(gè)姐妹染色單體連在一起，到后期兩個(gè)染色單體的著(zhù)絲粒分開(kāi)，紡錘絲把兩條染色單體拉向兩極。并非有絲分裂各個(gè)時(shí)期，或各種生物的染色體，都有這種分化的結構。
3.細胞質(zhì)分裂
廣義說(shuō)來(lái)，有絲分裂應該包括細胞質(zhì)分裂。但是，也可以把細胞質(zhì)分裂看做是一個(gè)單獨的階段。
大多數真核生物的細胞質(zhì)分裂是與核分裂協(xié)調進(jìn)行的，細胞質(zhì)分裂起始于中后期。細胞質(zhì)分裂面一般總是和紡錘體的赤道面一致，其方向約在核分裂中期就已確定。如果在中期時(shí)用離心法改變細胞的紡錘體的正常位置，細胞分裂面方向并不隨之改變。但是，如果在中期之前改變紡錘體的位置，細胞質(zhì)分裂面的方向也就隨著(zhù)發(fā)生改變。
動(dòng)物細胞在進(jìn)行細胞質(zhì)分裂時(shí)，先是在要形成分裂面處的細胞質(zhì)收縮，環(huán)細胞表面出現一條窄的凹溝，這條溝叫做分裂溝。分裂溝環(huán)繞細胞表面一圈，使細胞呈啞鈴狀。它的形成和細胞膜下方的細胞質(zhì)微絲有關(guān)系。
植物細胞因為有細胞壁，它的分裂方式不同于動(dòng)物細胞（有花植物的花粉粒的成熟分裂與動(dòng)物細胞一樣，形成分裂溝），最主要的差別是植物細胞在進(jìn)行細胞質(zhì)分裂時(shí)，有細胞板的形成。細胞板產(chǎn)生于晚后期或早末期。