細(xì)胞增殖的教案設(shè)計(jì)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解真核細(xì)胞增殖的方式及意義。
2、理解細(xì)胞周期的概念。
3、準(zhǔn)確描述細(xì)胞有絲分裂各階段的重要特征。了解動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂過程的異同。
4、掌握有絲分裂的過程、特征和意義。尤其是DNA和染色體的規(guī)律性變化。
能力目標(biāo)
1、學(xué)習(xí)用曲線圖描述DNA和染色體數(shù)量的變化規(guī)律
2、通過學(xué)習(xí)有絲分裂過程培養(yǎng)學(xué)生分析圖像、解讀圖像的能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生制作臨時(shí)裝片的技能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力以及識(shí)圖和繪圖能力。
情感目標(biāo)
1、通過對細(xì)胞周期以及有絲分裂過程中DNA和染色體的規(guī)律性變化的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樹立唯物主義的世界觀。使學(xué)生對生命的運(yùn)動(dòng)性、對事物發(fā)展變化過程中由量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化等哲學(xué)問題有正確的認(rèn)識(shí)。
2、通過對實(shí)驗(yàn)思路的分析和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)工作作風(fēng)。
教材分析
細(xì)胞都是通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的，細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育和生殖的基礎(chǔ)。在細(xì)胞的生命周期中，一個(gè)新形成的細(xì)胞要經(jīng)歷生長、分化以及衰老和死亡的過程；其中也有些細(xì)胞始終保持分裂增生能力，不發(fā)生細(xì)胞的分化過程。在細(xì)胞增殖這一部分中，有絲分裂是教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn) 。
細(xì)胞分裂的三種方式是真核生物細(xì)胞增殖的方式。原核生物沒有細(xì)胞核，因此不可能象真核細(xì)胞那樣進(jìn)行無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。
細(xì)胞分裂的三種方式中，有絲分裂是最主要、同時(shí)也是最重要的方式。多細(xì)胞生物的生長發(fā)育過程中，體細(xì)胞的增多就是通過有絲分裂實(shí)現(xiàn)的。無論是單細(xì)胞真核生物還是多細(xì)胞生物他們各種形式的無性生殖也是通過有絲分裂完成的。這將在第五章“生物的生殖和發(fā)育”中再進(jìn)一步闡述。有絲分裂還是學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的基礎(chǔ)，而減數(shù)分裂知識(shí)又是學(xué)習(xí)遺傳變異規(guī)律的基礎(chǔ)。由此可見有絲分裂是非常重要的基礎(chǔ)知識(shí)。因此在教學(xué)過程 中一定要講透，要讓學(xué)生真正掌握有關(guān)知識(shí)。可以通過不同方式；從不同的角度進(jìn)行分析，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與整個(gè)學(xué)習(xí)過程。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解到認(rèn)識(shí)和分析一個(gè)生命現(xiàn)象可以有多種不同的方法——除了一般的文字描述外，還可以用圖形描述特點(diǎn)；用圖解和表格突出重點(diǎn)；用曲線描述量的變化規(guī)律和趨勢；通過實(shí)驗(yàn)觀察、驗(yàn)證生物學(xué)知識(shí)等……。使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)了解一些常用的生命科學(xué)研究的基本方法。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)題目：第二節(jié) 細(xì)胞增殖（建議4課時(shí)內(nèi)完成）
教學(xué)重點(diǎn)：
1、細(xì)胞周期的概念。
2、細(xì)胞有絲分裂過程以及有絲分裂的特點(diǎn)
3、有絲分裂過程中DNA和染色體的規(guī)律性變化。
4、細(xì)胞分裂的意義
5、制作臨時(shí)裝片觀察細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)
教學(xué)難點(diǎn) ：
1、細(xì)胞周期的概念。
2、細(xì)胞有絲分裂的特點(diǎn)及意義
3、有絲分裂過程中DNA、染色單體和染色體的數(shù)量變化規(guī)律及其相互間的關(guān)系
教學(xué)過程 ：
討論：生物體是如何長大的？
1、 從物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度分析：同化作用強(qiáng)于異化作用
同化作用主要發(fā)生在細(xì)胞的那些結(jié)構(gòu)上？這使細(xì)胞發(fā)生了怎樣的改變？
（引導(dǎo)學(xué)生簡要復(fù)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能）
2、 從細(xì)胞變化角度分析：細(xì)胞分裂——細(xì)胞數(shù)目增多
細(xì)胞生長——細(xì)胞體積增大
細(xì)胞的體積一般都是很小的，細(xì)胞生長到一定大小后就會(huì)通過細(xì)胞分裂使其體積減小。為什么細(xì)胞要進(jìn)行細(xì)胞分裂呢？指導(dǎo)學(xué)生展開討論。（請參考“細(xì)胞有絲分裂.ppt”）
學(xué)生總結(jié)： 細(xì)胞分裂的生物學(xué)意義。
對于單細(xì)胞生物體，細(xì)胞分裂意味著生物個(gè)體數(shù)的增加。多細(xì)胞生物體的生殖活動(dòng)也是通過細(xì)胞分裂完成的。對于多細(xì)胞生物體，細(xì)胞分裂則是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分裂保證了細(xì)胞有足夠大的表面積與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，從而保證了新陳代謝對物質(zhì)更新的需求。因此細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)。
根據(jù)對細(xì)胞分裂過程的觀察，細(xì)胞分裂主要分為無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂三種不同的方式。
學(xué)生觀察并討論： 認(rèn)真觀察39頁青蛙紅細(xì)胞細(xì)胞分裂圖、37頁植物分生組織細(xì)胞分裂圖和107頁產(chǎn)生精子細(xì)胞的細(xì)胞分裂過程圖，簡要說出他們的主要區(qū)別特點(diǎn)。
歸納總結(jié)：提出三種細(xì)胞分裂方式并比較主要不同。
三種細(xì)胞分裂方式中，無絲分裂通常是已經(jīng)分化的細(xì)胞所采取的細(xì)胞分裂方式，如青蛙血液中紅細(xì)胞的細(xì)胞分裂。（見擴(kuò)展資料）減數(shù)分裂只發(fā)生于有性生殖過程中，多是用于產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞如卵細(xì)胞或精子細(xì)胞等；而有絲分裂則是最常見的方式，如生長發(fā)育過程中體細(xì)胞的產(chǎn)生以及無性生殖過程中新個(gè)體或生殖細(xì)胞——孢子的形成……。人體就是經(jīng)過連續(xù)的有絲分裂由一個(gè)受精卵細(xì)胞生長發(fā)育成的。
有絲分裂可以連續(xù)發(fā)生，具有明顯的周期性——細(xì)胞周期。
學(xué)生閱讀并討論：
1、學(xué)生分析有關(guān)文字描述找出關(guān)鍵詞語（什么樣的細(xì)胞？起、止的標(biāo)志？為何這樣劃分？）
2、根據(jù)圖解描述什么是細(xì)胞周期。
3、一個(gè)細(xì)胞周期包括哪兩個(gè)階段？它們在時(shí)間分配上的特點(diǎn)是什么？如果觀察一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的.組織，處于哪個(gè)階段的細(xì)胞會(huì)更多些？
（一個(gè)細(xì)胞從它產(chǎn)生開始直到它又通過細(xì)胞分裂變成兩個(gè)相同的子代新細(xì)胞這就是一個(gè)周期。它包括分裂間期和分裂期兩個(gè)階段。）
細(xì)胞周期：連續(xù)分裂的細(xì)胞。從上一次分裂結(jié)束開始，到下一次分裂結(jié)束時(shí)為止。包括兩次分裂間期的遺傳物質(zhì)復(fù)制，和分裂期的遺傳物質(zhì)的均分兩個(gè)過程。
設(shè)問： 為什么有絲分裂可以連續(xù)進(jìn)行？
一般情況下，通過有絲分裂產(chǎn)生的全部細(xì)胞都具有相同的遺傳性。克隆技術(shù)就是利用的這一原理。為什么有絲分裂能夠產(chǎn)生相同的細(xì)胞呢？在一個(gè)細(xì)胞周期中分裂間期和分裂期這兩個(gè)階段各自完成了那些生命活動(dòng)？
配合課件進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，并且作筆記：
根據(jù)課本給出的數(shù)據(jù)等資料可以知道，在一個(gè)細(xì)胞周期中分裂間期占有極大的比例。分裂間期是一個(gè)新生的細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)積累生長成熟的階段，與此同時(shí)這個(gè)細(xì)胞還要為新一代細(xì)胞的產(chǎn)生做好充分的物質(zhì)準(zhǔn)備。因此看似靜止的分裂間期其實(shí)是細(xì)胞最繁忙的階段。
根據(jù)給出的圖形和照片比較并描述處于分裂間期的細(xì)胞具有哪些特點(diǎn)？是否發(fā)生了什么變化？分析造成這些變化的原因是什么？
分裂間期：為細(xì)胞分裂做物質(zhì)準(zhǔn)備。（占時(shí)90～95%）
細(xì)胞變化：細(xì)胞核大核仁明顯，染色加深。核內(nèi)漸出現(xiàn)染色體纖絲。
分子變化：DNA復(fù)制加倍，有關(guān)蛋白質(zhì)大量合成。
總結(jié)：
1、細(xì)胞變化：細(xì)胞由扁變方，細(xì)胞核占有極大的比例。細(xì)胞核染色均勻，顏色漸深，核仁不止一個(gè)，非常顯著。
2、物質(zhì)變化（原因）：細(xì)胞核內(nèi)完成了DNA分子的復(fù)制，細(xì)胞核內(nèi)DNA分子數(shù)量增加了一倍。核酸容易被堿性染料染色，因此細(xì)胞核顏色明顯變深。細(xì)胞內(nèi)有大量的蛋白質(zhì)被合成，其中有一部分與DNA分子一同構(gòu)成染色體。根據(jù)書中圖示可以知道復(fù)制的兩個(gè)DNA分子是靠一個(gè)著絲點(diǎn)緊密地聯(lián)系在一起的。（核仁部分見擴(kuò)展資料。可以給接受能力較強(qiáng)的學(xué)生講解。）
一切準(zhǔn)備就緒后，細(xì)胞分裂就可以開始了。細(xì)胞分裂是一個(gè)相對較快的階段，在這一階段要完成遺傳物質(zhì)的均分和細(xì)胞質(zhì)等結(jié)構(gòu)的分離。分裂間期復(fù)制的DNA要完整地分離，使新形成的兩個(gè)子代細(xì)胞分別獲得完全相同的一整套DNA。如何保證復(fù)制的兩套DNA分子能準(zhǔn)確無誤地分到兩個(gè)子細(xì)胞中去呢？
根據(jù)課件引導(dǎo)學(xué)生討論：
學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂時(shí)要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察——看圖說話，學(xué)會(huì)抓重點(diǎn)、要點(diǎn)，學(xué)會(huì)比較、分析……。
細(xì)胞分裂是一個(gè)連續(xù)發(fā)展變化的過程，沒有嚴(yán)格的階段界限。在細(xì)胞分裂過程中細(xì)胞核的變化以及核內(nèi)DNA、染色體的變化是觀察的重點(diǎn)，遺傳物質(zhì)的平均分配是主線。要引導(dǎo)學(xué)生從中體會(huì)生命精密合理的美感。
為了研究方便，將有絲分裂的全過程被人為地分成前期、中期、后期和末期四個(gè)階段。
細(xì)胞分裂期：細(xì)胞一分為二。主要是完成細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的均分。（占時(shí)5 ～10 %）
1、前期：
進(jìn)入分裂期時(shí)首先要解決的問題就是要讓細(xì)胞核內(nèi)的DNA散出來，只有這樣才可能實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的均分。觀察前期細(xì)胞模式圖及其變化過程，描述分裂前期細(xì)胞的主要變化特點(diǎn)。染色質(zhì)轉(zhuǎn)變成染色體的生物學(xué)意義？
根據(jù)對動(dòng)畫、圖解和照片的觀察，描述有絲分裂前期細(xì)胞的變化過程及細(xì)胞特征。
染色質(zhì) → 染色體。
每個(gè)染色體含2條姐妹染色單體，復(fù)制的兩個(gè)DNA分子分別位于兩條姐妹染色單體上。
核膜、核仁消失，細(xì)胞核解體。紡錘體形成。
總結(jié)：
1、完成了DNA的復(fù)制及其相關(guān)蛋白質(zhì)的合成后，核仁逐漸解體消失。阻礙DNA分離的核膜也隨著解體消失。
2、DNA分子很大，數(shù)目也較多，遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)形式高密度地聚集在細(xì)胞核內(nèi)。在細(xì)胞分裂初期染色質(zhì)高度螺旋化變成染色體，可以使DNA分子在分離過程中不損壞，保證了遺傳信息的完整性。
3、簡要介紹紡錘絲的來源和紡錘絲體的形成。
4、關(guān)于染色體與染色單體、染色體與DNA的關(guān)系，可以通過照片及動(dòng)畫進(jìn)行講解。
重點(diǎn)講解染色體的結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生明確：染色單體形成于細(xì)胞分裂間期，。在有絲分裂前期才能通過顯微鏡觀察到。
通過復(fù)習(xí)染色體與遺傳物質(zhì)DNA的關(guān)系——染色體是轉(zhuǎn)載遺傳物質(zhì)DNA細(xì)胞結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生清楚地知道DNA分子與染色體、DNA分子與染色單體間的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系。DNA分子的行蹤是通過觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)——染色體的行為了解到的。
2、中期：
根據(jù)對圖解和照片的觀察，描述有絲分裂中期細(xì)胞的特征。
DNA高度螺旋化。短粗的染色體清晰可見。
所有染色體的著絲點(diǎn)集中在“赤道板”上。
總結(jié)：
1、突出在紡錘絲的牽引下，染色體的著絲點(diǎn)集中到細(xì)胞中央的道板上。
2、強(qiáng)調(diào)赤道板是位于細(xì)胞中央部位的一個(gè)坐標(biāo)面，不存在任何物質(zhì)性結(jié)構(gòu)。
3、由于染色體高度集中，造成紡錘體清晰可見。
4、強(qiáng)調(diào)繪圖要點(diǎn)……。
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