6.1细胞的增殖(第二课时 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂)教学设计2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
2026-09-04
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摘要:
该高中生物学教学设计聚焦观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,通过复习上节课有丝分裂各时期口诀及染色体行为标志,搭建从模式图识别到真实细胞观察的学习支架,衔接前后知识脉络。
以学生分组实验为核心,突出科学探究(独立完成解离漂洗染色制片四步、规范使用显微镜)和科学思维(依据染色体形态判断时期、推算各时期时长),通过制片口诀、分生区辨认指导及分层任务设计,预设问题对策,提升学生探究能力与科学思维,为教师提供详细操作指导和教学支持。
内容正文:
6.1 细胞的增殖 教案
第二课时 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 · 2026—2027学年高一上学期生物人教版必修第一册
一、教材分析
本课时对应人教版必修1第116—117页的"探究·实践",是本节的第二课时,也是必做的学生实验。本节共2课时:第一课时学细胞增殖、细胞周期与有丝分裂的过程,属于在模式图上认时期;本课时把这套判断标准搬到显微镜下,用真实的细胞检验。教材把材料选择、原理、步骤、记录表、讨论题一并给全,实验设计上不留悬念,教学的重点因此落在"做得成"和"讲得清"上——做得成是指学生能自己做出一张细胞分散、染色体着色清楚的装片;讲得清是指学生能说出每一步为什么这么做。最值得教的三处:制片四步的顺序及其道理(先漂洗后染色)、分生区与伸长区的辨认、以及"细胞已被解离液杀死,只能看到定格图像"这一条。高考中本实验常与其他显微观察实验放在一起比较共性,也常考各时期时长的推算。
二、学情分析
学生上一课时已经掌握有丝分裂各时期的染色体行为,具备判断标准;显微镜的使用在第1章已经练过,低倍转高倍的操作大体会做。预计的困难集中在四处:一是把制片流程记成"解离→染色→漂洗",把顺序倒过来;二是找不到分生区,把伸长区的长方形细胞当成目标;三是压片时用力过猛,把盖玻片压碎或细胞压烂;四是抱着"看它分裂给我看"的期待,追着一个细胞观察半天。对策分别是:流程编成一句口诀在黑板上留一节课;先用低倍镜集体确认一次分生区的样子再分头观察;示范一次压片的力度(拇指垂直、轻按一下即可);在动手之前先讲清"解离已经把细胞杀死了"。优生班要求完成两个样本的统计并算出各时期时长;普通班只做一个样本,时长计算由教师带算一例。
三、教学目标
生命观念 通过在显微镜下辨认各分裂时期,确认有丝分裂是真实发生的连续过程,加深对细胞增殖是生物体生长基础的认识。
科学思维 能依据染色体的形态和分布判断细胞所处的分裂时期;能用"某时期细胞数/计数细胞总数×细胞周期总时长"推算各时期的持续时间,并解释间期细胞最多的原因。
科学探究 能独立完成解离、漂洗、染色、制片四步,做出可供观察的临时装片;能规范使用低倍镜与高倍镜;能如实记录统计数据并绘出中期简图;出现细胞重叠、染色过深等现象时能分析原因并调整操作。
社会责任 规范使用盐酸、酒精等试剂,注意实验安全;如实记录数据,不编造、不修改观察结果。
四、教学重难点
重点:临时装片的制作(解离→漂洗→染色→制片)及各步骤的作用;在显微镜下识别有丝分裂各时期。
难点:分生区的辨认与高倍镜下的观察;各时期时长的统计与推算。
五、教学方法与教具准备
以学生分组实验为主,教师示范与巡视指导相结合。四人一组,共12组。教具与试剂:提前3~4天培养的洋葱根尖(每组一个洋葱,根长约5 cm)、显微镜12台、载玻片、盖玻片、玻璃皿各若干、剪刀、镊子、滴管;质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精按1∶1配好的解离液(分装12份)、质量浓度0.01 g/mL的甲紫溶液(分装12份)、清水;洋葱根尖有丝分裂固定装片12片(备用)。课件本课时46页,制片步骤逐步展示,问答页答案设浮入动画。学案附答案,实验单当堂填写并上交,课时作业A组11题全体必做、B组4题分层。板书主张:制片四步及其目的一律写在黑板上并保留整节课,学生随时可对照。
六、教学过程
环节一 复习回顾(约4分钟)
问题1 上节课学的有丝分裂四句口诀,谁来背一遍?各时期最好认的标志分别是什么?
师生活动:指名两生背口诀,全班齐读一遍。教师在黑板一侧写下四个时期名称,学生逐条补出标志。
明确:前期——膜仁消失现两体,染色体散乱分布;中期——形数清晰赤道齐,着丝粒整齐排列在细胞中央;后期——点裂数增均两极,染色体分成两组移向两极;末期——两消两现新壁成,中央出现细胞板。间期看不到染色体,只见染色较深的一团。
过渡语:上节课我们在图上认时期,今天把这套标准搬到显微镜下,看看真实的细胞是不是这样。
环节二 实验原理与目的(约5分钟)
问题2 要看有丝分裂,为什么偏偏选根尖?换洋葱鳞片叶的表皮行不行?
师生活动:学生讨论30秒,指名回答。教师追问:"鳞片叶表皮细胞还分裂吗?"
明确:在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。鳞片叶表皮细胞是高度分化的成熟细胞,不再分裂,没有细胞周期,看不到分裂图像。板书:材料——根尖分生区。
问题3 同一张片子上,能看到不同时期的细胞吗?为什么?
明确:能。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。这是本实验能在一张片子上看全一个周期的前提。
讲授并板书:第二条原理——染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。着上色,染色体才与细胞质分开,形态和分布才看得清。
讲授:本实验的目的要求有三条:制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片;观察植物细胞有丝分裂的过程,识别不同时期,比较细胞周期中不同时期的时间长短;绘制植物细胞有丝分裂简图。
环节三 制片流程讲解与示范(约8分钟)
讲授并板书:制片流程为——解离→漂洗→染色→制片。四步顺序不能变。
解离(3~5 min):剪取洋葱根尖2~3 mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中,室温下解离。目的:用药液使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗(约10 min):待根尖软化后用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。目的:洗去药液,防止解离过度。
染色(3~5 min):把根尖放入盛有质量浓度0.01 g/mL或0.02 g/mL甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。目的:使染色体着色。
制片:用镊子取出根尖放在载玻片上,加一滴清水,用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后用拇指轻轻按压盖玻片。目的:使细胞分散开来,有利于观察。
问题4 为什么一定要先漂洗再染色?直接染不行吗?
明确:解离液是强酸性的。不洗掉,一是会继续解离把根尖泡烂,二是残留的酸会中和碱性染料,染色体染不上色。所以顺序必须是先漂洗后染色。
预设:必有学生问"能不能用酒精漂洗"。教师反问:"解离液里本来就有酒精,用酒精洗等于什么都没洗。"在黑板上把"漂洗——清水"四个字圈起来,注明这是最常见的错项。
师生活动:教师在展示台上完整示范一遍取材与压片:剪根尖时用直尺比一下2~3 mm;压片时拇指垂直向下轻按一次,不揉不搓。学生围观,教师边做边讲要点。
讲授:安全提醒——15%盐酸有腐蚀性,一律用镊子和滴管取用,不要用手直接接触,溅到皮肤上立即用大量清水冲洗并报告;酒精易燃,实验台上不得有明火。
设计意图:把"为什么"讲在动手之前。学生知道每一步在干什么,出了问题才会自己找原因,而不是等老师来救。
环节四 学生分组制片(约12分钟)
布置:四人一组,按学案"操作记录一"逐步进行,每完成一步在实验单上打钩并记录实际用时。解离计时由组长负责。
师生活动:教师巡视,重点看三件事:取材长度是否控制在2~3 mm、漂洗有没有用清水、压片力度是否合适。发现共性问题当场喊停,全班提醒一次。
预设:①有组解离超过5分钟,根尖已成糊状——让其重取一段根尖,并记下"解离过度"的后果;②有组压片时把盖玻片压碎——提醒用力要轻,换片重做;③有组根没长到5 cm或培养失败——发给洋葱根尖有丝分裂固定装片,直接进入观察环节。
环节五 观察、统计与绘图(约12分钟)
讲授:把制成的装片先放在低倍镜下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞——细胞呈正方形,排列紧密。把它移到视野中央,再换成高倍镜仔细观察。观察顺序:先找分裂中期的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞,注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点,最后观察分裂间期的细胞。
问题5 为什么先低倍后高倍?换高倍镜之前要先做什么?
明确:低倍镜视野大、亮度高,便于找到分生区;高倍镜视野小,直接用找不到目标。换高倍镜之前必须先把目标移到视野中央,否则转换后目标就跑出视野了。
预设:有学生盯着一个细胞不动,想看它分裂下去。教师走过去问一句:"这个细胞现在是死的还是活的?"引出——解离那一步已经把细胞杀死了,我们看到的是一批被定格的照片,不是一段录像。这一条当场写到黑板上。
布置:调节放大倍数,使视野中同时看到约50个细胞,统计各时期的细胞数,记入实验单记录表"样本1";把视野移到分生区的一个新区域再统计一次,记入"样本2"。★优生班两个样本都做完并算出各时期时长;普通班完成样本1即可。
问题6 你统计出来,哪一时期的细胞最多?为什么?
明确:分裂间期最多。因为分裂间期在细胞周期中持续的时间最长,占90%~95%;同一时刻观察时,处于某时期的细胞数与该时期持续的时间成正比。
例1 已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约需要12 h。若视野中共计数50个细胞,其中分裂间期45个,求分裂间期和分裂期各持续多长时间。
师生活动:教师板演,学生跟着算在实验单上。
解:分裂间期时长=45/50×12=10.8(h)
分裂期时长=(50-45)/50×12=1.2(h),或12-10.8=1.2(h)
答:分裂间期约10.8 h,分裂期约1.2 h。
预设:有学生用分裂期细胞数除以分裂期细胞总数当比例。教师强调:分母必须是被计数的全部细胞,不是某一部分。
布置:在实验单上绘出植物细胞有丝分裂中期简图,要求画出细胞轮廓、纺锤体和着丝粒排列在中央的染色体,染色体画4条即可。
环节六 交流、小结与作业(约4分钟)
问题7 哪一组的片子最清楚?做成的组说说你们做对了什么;没做成的组说说卡在哪一步。
师生活动:投影两三组的显微图像,请组长各说一句。教师归纳常见故障:细胞重叠——解离不足或压片不够;染色太深——染色时间过长;找不到分裂细胞——取材位置偏了或取材时间不对(应在上午10时至下午2时)。
归纳:指黑板串一遍——材料选分生区;四步解离漂洗染色制片,漂洗用清水;先低倍找分生区、移到中央再换高倍;细胞已死,只能看定格;间期细胞最多,时长按比例算。
布置:实验单当堂填完,下课上交。完成课时作业:A组11题全体必做;B组4题优生班必做、普通班选做。下一节课学6.2细胞的分化。
七、板书设计
6.1 细胞的增殖(第二课时) 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、原理 ①分生区细胞独立分裂→一张片子可见各时期 ②染色体易被碱性染料着色
二、材料 洋葱(葱、蒜代替)根尖2~3 mm;解离液=15%盐酸∶95%酒精=1∶1
三、四步
解离3~5 min → 使细胞相互分离
漂洗约10 min(清水)→ 洗去药液,防止解离过度
染色3~5 min(甲紫/醋酸洋红)→ 使染色体着色
制片(弄碎、盖片、轻压)→ 使细胞分散
四、观察 低倍找分生区(正方形、排列紧密)→移中央→换高倍→中期、前期、后期、末期、间期
五、两条判断 ①细胞已死,不能连续观察 ②间期最多(占90%~95%)
副板面:某时期时长=(该时期细胞数/计数细胞总数)×细胞周期总时长 例:45/50×12=10.8 h
八、附:课堂预设
1.学生问"能不能用酒精漂洗"——反问解离液成分,圈出"清水"二字。
2.学生把解离和染色的顺序颠倒——用"酸把染料中和掉"解释,并让其复述一遍顺序。
3.学生解离过度、根尖成糊——重取一段,记下后果,不批评。
4.学生压碎盖玻片——换片重做,示范"垂直轻按一次"的力度。
5.学生找长方形细胞——提醒长方形是伸长区,分生区是正方形、排列紧密。
6.学生盯着一个细胞等它分裂——问"细胞是死的还是活的",引出解离已杀死细胞。
7.学生统计时只数分裂期细胞——强调分母是被计数的全部细胞。
8.某组培养失败——发固定装片,直接进入观察,课后补做培养。
9.视野太暗看不清——提醒换高倍镜后要调大光圈或用凹面反光镜,并用细准焦螺旋调焦。
10.时间不够——绘图移到课后完成,随实验单一起上交;统计只做样本1。
九、备教手记(课后填写)
这节课课后要核对四件事。第一,12个组里有几组做出了能看清染色体的片子——低于八组说明示范环节还得再细,下次要把压片力度单独示范一遍。第二,收上来的实验单里,"漂洗用什么"这一空有多少人写错,写成酒精的要在下节课点名订正。第三,时长推算那道例题,普通班有多少人分母用错,如果超过一半,作业讲评时要重算一遍。第四,绘图的规范性——有没有人把中期画成染色体散乱分布,这说明第一课时的识图还没过关。另记:解离液和染色液的分装量这次偏少,有两组中途来添,下次每组多配两毫升。
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