细胞的分裂教学设计

2024-06-21

细胞的分裂教学设计(16篇)

1.细胞的分裂教学设计 篇一

细胞分裂产生新细胞一课,内容相对比较简单,对于细胞分裂的过程、细胞生长与细胞分裂的不同、细胞分裂时,细胞核内的变化。学生学得较轻松,掌握的也较好。学生基本掌握了本节知识,效果还可以,达到了预期的目的。

但是还有一些细节可以更好的处理,像细胞分裂时,细胞核中染色体变化的规律,学生找的准,从理论上理解和掌握的较好。但这里没能及时的进行加强练习,要是这部分内容在学生找到规律后,立刻做两道练习题,进行巩固,会加深学生对知识的.理解和掌握。

另外教学过程中教师总是担心学生掌握得不好,有些问题还是反复强调,有点牵着学生走的感觉。

还有一点就是,由于细胞结构微小,功能相对抽象,距离学生生活经验较远,在现有的课堂教学设备和时间的限制中,理解并掌握有些困难。为了在有限的时间和空间中让全体学生获得科学素养的提高。如果本节课有课件配合,用多媒体展示细胞分裂过程时染色体变化规律,会使知识更直观、形象,更有利于学生掌握。

以上是我个人的体会,课堂中还有不尽人意的地方,在今后的课堂上会逐步改进, 相信在课改中我会有更大的收获。

2.细胞的分裂教学设计 篇二

本节教材是人教版高中生物必修1分子与细胞第六章细胞的生命历程第1节《细胞的增殖》中的最后一项内容。

《细胞的增殖》包括的内容有 :(1)细胞不能无限长大 ;(2)细胞通过分裂进行增殖;(3)有丝分裂;(4)无丝分裂;(5)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。

细胞的有丝分裂是高中生物课程的核心内容之一, 是在学生学习了细胞的分子组成、结构及代谢的基础是学习的,是学习生物体生长、发育等生命现象的重要基础。细胞的有丝分裂是细胞分裂的主要方式, 也是后面学习减数分裂和遗传基本规律的基础。《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》是一个经典的高中生物实验,是在学生已了解有丝分裂的过程、意义的基础上进行的。教材突出的是实验步骤和显微镜操作技巧,要求学生学会制作大蒜根尖细胞有丝分裂装片, 观察并验证植物细胞有丝分裂几个时期的细胞结构特点, 加深理解细胞有丝分裂的过程。

二、教学设计思想和教材分析

观察性实验的学习是学生获取知识的一条重要途径。按照学为主体、师为主导的思想教学,在实验教学过程中重视学生对生物实验过程的理解和重视学生实验技能的提高及重视学生对生物实验的思考培养学生的探究精神和创新能力,在本实验教学过程中有意识地培养学生提出问题的能力及分析与判断的能力,使学生的主体性得到充分体现。因此本节教学以提出问题→分析讨论问题并进行实验观察→对实验所得结果进行讨论的方式进行。在实验操作过程中,学生结合学生和教师提出的问题,边操作边思考,自己不能解决的问题,由同一实验组的学生共同讨论解决,得出答案。教师在某些较难理解的问题上适时点拨,有丝分裂的实验是一个观察验证性的实验,要求学生通过有丝分裂各时期的观察,验证学生前面学到的知识,并加以巩固。因此在实验前,教师应让学生先回忆在细胞分裂过程中, 各时期的染色体的形态和行为有哪些变化,以便在实验中准确地观察到各时期的图像,并区分出来。

三、教学策略

在实验前要求学生先预习实验原理及方法步骤, 简单了解进行细胞分裂实验的各个过程, 本节教学主要以学生为主体,我稍加引导,让学生依照实验步骤进行实验操作,以锻炼他们的自主动手能力和分析问题的能力。在实验中,学生主动发现问题,分析问题出现的原因,小组内交流讨论并找出解决问题的方法。通过这种方法,锻炼学生自主学习和合作学习的能力,以更好地完成本课教学。

四、教学目标的确定

(一 )知识目标

1.制作根尖细胞有丝分裂装片 。

2.观察细胞有丝分裂的过程 ,识别不同时期的时间长短 。

(二 )能 力目标

1.培 养学生实验操作能力 、 观察能力及学习使用高倍显微镜和绘生物图的基本技能。

2.通 过实验操作并观察有丝分裂的过程帮助学生培养推理分析能力,解决问题能力,理解科学实验的素质。

(三 )情感态度与价值观方面

培养学生实事求是、认真严谨的科学态度。

(四 )教学重点

1.根尖临时装片的制作和高倍显微镜的使用 。

2.识 别有丝分裂的不同时期 , 比较细胞周期不同时期的时间长短。

(五 )教学难点

在制作大蒜根尖细胞有丝分裂装片的过程中, 涉及的试剂及对标本的处理时间、操作的先后顺序。

五、教学方法设计

“过程式教学”反对以结果为中心 , 注重思考和活动的过程。经历实验过程能增强记忆,感受实验过程能领会方法,创设过程能有效教学,体会实验操作过程能有效学习。学生学习生物不仅是为了模仿、继承和积累现成的生物知识,最重要的目的是培养生物思维和提高动手操作能力和创新能力, 是对社会中未来领域的探索和创新。过程式教学,注重学生的学习过程,想学生所想,有利于学习方式的转变,把“还学生以主体地位”真正落实于生物教学中。

对于学生而言, 他们通过观察现象发现问题并积极地分析问题。而通过讨论课让学生有机会同他的同伴进行深入讨论,将推动他们对自己的思路作进一步分析,并重新考虑自己的立场和观点。

课时安排:1课时。

课前准备:(1)教师准备好实验材料、用具。 (2)学生预习课本相关内容,了解该实验的实验原理、目的要求及实验操作的步骤,提出与本课内容有关的问题。

六、教学过程

(一 )引言

提问:细胞增殖靠什么方式实现的,真核生物的细胞分裂的主要方式是什么?前面我们已经学了有丝分裂的全过程,尤其是一个完整细胞周期中,各时期的染色体行为变化,生物学又是一门以实验为基础的科学, 今天我们在前面已有理论知识的基础上,观察实际的生物体的有丝分裂过程。

(二 )引题

观察大蒜根尖分生组织细胞的有丝分裂。

1.选 材 。 教师活动 :一个成功的实验选材很重要 ,请同学们思考本实验应该选取什么样的对象作为实验材料

学生活动:略。

教师活动:学生可能会选择叶肉细胞,或者根尖细胞等,老师引导学生如何正确选材:叶肉细胞不具有分裂能力,若选择根尖, 则是根尖的哪一部分? 为什么要选择根尖分生区细胞?它具有什么样的特点? (导入对可操作性进行分析,强调简明的原则,引导得出最合适的部位)

2.临时装片的制作。教师活动 :设置提问 :取材完后是否可以立即进行观察?

学生活动:学生联想到分生区细胞排列紧密而且重叠,在显微镜下直接观察不太可能,必须把细胞分散开,学生得出:

实验步骤之一:解离

教师活动:教师继续提问学生解离液是什么?

学生活动:略。

学生一般解离之后立即会想到进行压片观察。

教师活动: 引导学生从实验要观察的结构———染色体入手,迫使学生思路折回来。从观察回到染色,这时从染色体的特点引导到染料的酸碱性,再从酸碱中和对实验的干扰影响染色的效果得出漂洗步骤。

通过这样的引导能使学生在实验操作过程中明确实验思路即:解离→漂洗→染色。

在染色后,强调制片的方法,很多学生对这一步带有盲目性,压片不当极易造成观察不到正确的实验现象。

设计意图:通过对问题进行展开式的讨论使学生明确实验的每一操作步骤的目的、理由。培养学生的推理分析能力与解决问题的能力,理解科学实验的本质。

由于解离、漂洗、染色三个步骤中,都有一段等待时间,教师应利用这些空隙, 要求学生讨论在进行该操作时的注意事项, 以保证该操作的顺利进行及让学生讨论显微镜的操作方法并利用等待时间观察固定装片。

思考讨论问题:

学生活动:为什么要进行漂洗? 怎样进行漂洗?

学生活动 :由于染色 剂是碱性 染液 ,如不漂洗 ,酸碱发生反应,不利于着色;同时是为了洗去药液,防止解离过度。用镊子把酥软的根取出, 放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约5min 。

学生活动:在细胞中,能被碱性染液染成深色的物质是什么? 染色中,为什么要把握好染色的浓度和时间?

学生活动: 被碱性染液染成深色的物质是染色体。染色时,染液的浓度和时间的把握要好,否则染色过深,不易观察细胞中的染色体。

学生活动:在实验中要使细胞分离和分散开,采取哪些措施?

学生活动:先用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片;在盖玻片上加一片载玻片,用拇指轻压载玻片。压片时用力要适当,过重会将组织压烂,过轻则细胞不易分散。

3.大蒜根尖细胞有丝分裂的观察。在学生观察过程中老师进行指导。

4.对实验现象进行分析和讨论。学生回答其实验成功与否的原因。

教师活动:在一个视野中能不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程? 能不能找全有丝分裂各时期的细胞? 如何操作才能找全各个时期的细胞?

学生活动:在一个视野中不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程,因细胞在解离时已经被杀死,不再进行细胞分裂。不能困在一个视野中,这样只能找到某一时期的细胞图像,而要看全各时期的细胞,应移动装片,在不同的视野中寻找。

教师活动: 在你的观察结果中, 处于哪一时期的细胞最多? 怎样确认一个细胞周期中各个时期的长短?

学生活动: 处于间期的细胞最多, 因间期持续的时间最长。确认细胞周期中各时期的长短,就看在这一时期中观察到的细胞的多少。

七、板书设计

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1.选 材 。 要求之一是细胞具有分裂能力 ———分 生组织 、根尖分生区。

2.解 离 。 15%的盐酸和体积分数为95%的 酒精混合液 (1:1),室温下解离三五分钟 。

3.漂 洗 。 清水漂洗10分 钟 。

4.染色 。 0.01g/ml或0.02g/ml龙胆紫溶液 (或醋酸洋红液 ),三五分钟。

5.压片。

3.细胞的分裂教学设计 篇三

[关键词]细胞分裂演示模型 高中生物教学 应用

[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058(2016)260117

由于高中生物学科本身难度比较大,内容十分抽象,所以学生在学习的过程中,会遇到这样或那样的问题,特别是在学习细胞的相关知识时,更是有很大的困难。细胞分裂演示模型的应用则可以在很大程度上改变这种情况,使抽象的问题具体化,在高中生物教学中有很高的应用价值。

一、应用细胞分裂演示模型,提高学生学习兴趣

细胞分裂演示模型在高中生物教学中有很重要的价值,也是一种比较新颖的教学辅助手段。因此,在高中物物教学中应用细胞分裂演示模型,可激发学生的学习兴趣和热情,使学生在原有的知识结构上巩固知识,理解生物教学中的重难点。

例如,在讲授《细胞的基本结构》一课时,通过前三章的学习,学生已经大致掌握和了解了细胞的多样性以及统一性的特点,还对细胞的基本结构以及组成细胞的分子等知识有了初步的了解,然而这部分知识虽然学生已经掌握了,但是是建立在死记硬背的基础上的,在这种情况下他们掌握的知识点十分凌乱,缺乏系统性,因此难免会快速遗忘。此时,通过多种易得的材料构建细胞分裂演示模型,极大地提高了学生的积极性和主动性。通过模型的展示,还可以把抽象的知识变得具体,使学生直观地感受到细胞的分裂以及组成,充分了解细胞的结构和功能。

二、应用细胞分裂模型,构建动态过程

以比较有丝分裂和减数分裂图像为例,在课堂上首先教师可以提出问题:同源染色体的概念是在减数分裂中出现,从这一点来看是否能够得到有丝分裂没有同源染色体?以此引发学生思考,并引导学生回顾之前学习的知识,得知有丝分裂中有同源染色体,并且始终有同源染色体。之后则可以将班上学生分成三个组,各组学生均需要依照要求用电线制作染色体模型,并将其构成有丝分裂前期、中期以及后期动态过程,各个组的成员则需要分别展示自己的模型,并由全班学生点评和提出意见。最后教师则需要带领学生围绕同源染色体的有无,对比分析各个细胞分裂同一时期的分裂图像(如下各图所示)。

首先,对比分裂前期图像可以发现,在图2-丙细胞中没有出现同源染色体,大绿及小红这两条没有同源染色体,排布散乱,则属于是减II期。在甲乙细胞中则均出现同源染色体。减I前期大绿和大红、小绿和小红同源染色体紧密相靠,有丝分裂前期这两个同源染色体分布则比较散乱。图2-甲则属于是有丝分裂前期,乙则为减I前期。

其次,对比分裂中期图像发现,图3-甲细胞中均出现同源染色体,并且各个染色体均在赤道板上整齐排列,由此可以确定细胞是在有丝分裂中期;图3-乙细胞也出现同源染色体,其中大红和大绿、小红和小绿相对染色体则分别是在赤道板上躺着,排列方式为面对面“两两相望”,则属于是减I中期;图3-丙细胞中大绿及小红为非同源染色体,两者均是在赤道板上,则属于是减II中期。

最后,对比分裂后期的图像发现,图4-甲、乙、丙所呈现出来的形状均像是生活中的花生,因此将其称为“花生结构”。“花生结构”对学生最具吸引力的则是细胞一极,教师和学生则将其归结为“伸手原则”:伸出一只手将细胞一极遮住,可以观察细胞另一极。在图4-甲中在细胞一极中的4条染色体中,能够发现其大绿和大红、小绿和小红这两对染色体,如果细胞一极是同源染色体,则属于是有丝分裂后期,具体像图4-甲所示;如果细胞一极没有出现同源染色体,那么则属于是减数分裂。具体图4中乙和丙所示是分哪一阶段,则需要进一步观察一个染色体上出现几条臂,如果是4条则属于是减I后期;如果是2条则属于是减II后期。在花生结构的伸手原则下,能够发现图中所示的图4-乙为减I后期,图4-丙则是减II后期。

高中生物是一门十分抽象的学科,高中生虽然在思维能力以及认知能力方面有了很大地提升,但是由于原有的知识结构以及生物知识的特性的限制,在学习生物知识时难免会遇到理解方面的困难。为了帮助学生深刻理解生物知识,建构相应的模型是非常有必要的,通过模型可以将抽象的知识变得具体和直观,使枯燥的知识变得有趣,从而提高学生的学习积极性。

4.细胞的分裂与分化一节的教学设计 篇四

一、教学目标:

(一)认知探索目标

1、生物体的生长与什么有关?

2、细胞是怎样进行分裂、分化的?

3、细胞分裂过程中是怎样保持前、后代细胞遗传物质稳定的?

4、识别人体的几种组织和植物体的几种主要组织。

5、关注细胞的研究在防治癌症等方面的价值

(二)情感目标

1、培养学生合作交流的意识。

2、培养实事求是的科学态度。

(三)技能目标

1、一步使学生熟练显微镜的使用。2、一步练习绘制生物图。

3、培养学生总结问题、解决问题的能力。

二、重点:

1、使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂的基本过程。

2、描述生物的生长现象与细胞数目增多、体积增大有关。

三、难点

1、说明细胞分裂过程中染色体的大致变化。

2、学生用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂

四、创新实践点:

1、由于细胞体积小,学生使用显微镜又不是很熟练,在显微镜下很难清楚地观察到细胞分裂过程中染色体的变化,所以在学生初步观察后,用多媒体课件演示细胞有丝分裂过程。

2、由于在显微镜下观察洋葱根尖细胞分裂,看到的是各个时期的分裂图,缺乏连续性,所 以在学生观察分析后用多媒体影响视资料演示细胞分裂的连续图和真实的细胞分裂图。以便 学生对细胞分裂形成完整的、科学的认识。

五、教学准备:

显微镜、洋葱根尖细胞分裂装片、显微投影仪、洋葱根尖模型、细胞分裂剪贴图

六、教学方法:

自学探究法、观察法、讨论发现法

七、教学过程:

(一)复习旧知,新知铺垫。1、教师提出问题:

① 生命活动的基本结构和功能单位是什么? ② 植物细胞和动物细胞具有哪些基本结构? ③ 细胞内的遗传物质主要存在于哪一结构中? ④ 在观察“洋葱表皮细胞的结构”和“人的口腔上皮细胞的结构”时,细胞核中被染成深色的物质是什么?

2、学生回答

(二)创设情景,引入新知。

教师导言:细胞是构成生物体结构和功能的基本单位,生物体在由小长大的过程中,细胞要发生怎样的变化?细胞怎样保证前、后代之间遗传物质 的稳定性呢?今天我们就一起来学习《细胞的分裂与分化》。

(三)手段新颖,轻松学习。

用大屏幕出示问题:(教师手拿的带根的洋葱)

1、生物体一般都由细胞构成,生物体的生长现象与什么有关?(细胞分裂)

2、什么叫细胞分裂?(一个细胞分成两个细胞的过程)

3、认为在生物体的哪个部位可以观察到进行分裂的细胞?(教师手中洋葱根尖的分生区)

教师:说得没错,今天我们就利用洋葱根尖永久装片来认识细胞的分裂。教师通过大屏幕列举实验步骤来指导学生如何进行实验。尤其指出先用低倍镜,再用高倍镜观察细胞分裂过程中染色体的变化。(历时十分钟)

通过屏幕来出示几幅画面,要就学生辨认出哪些是在显微镜下观察到的?(学生指出)教师提问:

1、图是正在进行分裂的细胞,进行分裂的细胞与没有分裂的细胞有什么不同?(细胞核的数量等等)

2、视野中所有的细胞是否都在进行分裂?(不是)是不是生物内的任何细胞都具有分裂能力(不是)

3、视野中细胞保分裂过程中染色体是如何变化的?遗传物质是如何保持一致的?(学生语言暂时不能描述)

为弥补观察的不足,教师用多媒体课件演示细胞分裂过程中几个重要阶段染色体的变化。学生根据观察演示结果,回答各阶段染色体的变化。(细胞核内的遗传物质经过复制,然后平均分到两个新细胞中去。使新细胞的遗传物质与亲代细胞保持一致。)

然后利用影像资料来认识植物细胞和动物分裂过程的连续过程。提醒同学们注意以下问题:(看完影响后,给与一定的时间思考)

1、动物细胞分裂过程和植物细胞的分裂过程有什么不同?(细胞核一分为二后,动物细胞的两个细胞膜向内凹陷,将细胞质一分为二;植物细胞是在两个细胞核的中央,形成新的细胞膜和细胞壁。)

2、生物体是如何不断长大的?(见课本)

那么请同学们继续思考,刚才这位同学的回答说:细胞生长到一定程度不再生长,有什么科学根据吗?现在跟随老师的思路一起来证实:

首先,让我们计算边长为1厘米,2厘米,3厘米的立方体,它的表面积和体积之比分别是多少?(6,3,2)

对了,由此得出什么结论?(体积越小的立方体,其表面积相对越大)生活的细胞要不断与外界、进行物质交换,现在你能说出细胞生长到一定程度就停止生长的原因了吗?

(体积小,相对表面积越大,接触环境的面积大,更有利于充分地进行物质交换。)生物体的结构特点总是与其功能相适应,这是生命现象的一条普遍规律。因此细胞的生长不是无限制的。

(四)直截了当,图片释疑

在正常情况下,经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,这就是细胞的分化。让我们一起来看一下细胞分化的过程(播放影像资料)。

要求学生用自己的语言表达在影视资料中看到的情形,并提出自己的疑问。比如:细胞分化成了不同形态的细胞并且相同形态的都聚集在一起,这又会构成什么?

教师力求在学生群体中寻找答案(组织:形态、功能形似,结构相同的细胞构成的细胞群叫做组织。)

教师和学生一起来欣赏动物、植物的几种组织,下面附带关于名称和功能的文字说明,并要求学生记牢,看完以后考眼力;

教师通过大屏幕回放刚才的图片,但是各种文字说明已经去掉,其同学们凭借记忆来认识,(请同学们举手回答)。

认识完毕以后。继续考察同学们对各种组织分布情况以及通过外部形态来认识组织的能力(出示植物叶片剖面图,请同学们思考后举手回答——保护组织、输导组织、营养组织等等),教师在对没有学习到的其他组织进行简单的描述。

(五)语出从容,适当收尾

教师结束语:细胞分裂要受到遗产物质的控制。在正常情况下,分裂产生的细胞按照一定的规律,循序渐进的分化,不久就变成为成熟细胞,不再进行分裂,但有的时候细胞的分裂可能会在各种因素的影响下失去控制,不断分裂而分化。如人们闻之色变的癌细胞,就具

5.教案 《细胞的分裂与分化》 篇五

《细胞的分裂与分化》

[教学目标]

1、知识目标:本节课主要是让学生学会描述细胞分裂的基本过程,概述出组织是由细胞分裂、分化形成的,认识并识别动植物的几种基本组织。

2、能力目标:培养学生观察和收集课内外资料并分析综合的能力,通过小活动培养学生团结合作的能力。

3、情感目标:培养学生确立量变引起质变的科学观念和乐于探索生命奥秘的科学态度;树立生命价值观。培养学生集体主义精神,关注与生物学有关的社会问题,确立生物体是一个统一整体的辩证唯物主义观点。[教学重点]

1、描述细胞分裂的基本过程。

2、说出组织的定义及识别动物和植物的几种主要组织。[教学难点] 说出细胞分裂过程中染色体变化的结果及其意义。[教法]观察法、自主探究式教学法 [教学过程]

一、设疑导入,激发求知欲

随着生活水平的提高,我看到了大部分同学都长的比较高大,那么大家知道自己最小的时候有多大吗?40cm、50cm、60cm……,都不对,应该是0.1mm左右。(学生茫然),因为人是有受精卵发育来的,受精卵的形成就预示着新生命的开始。接着提问:我们是如何由一个受精卵细胞长大的呢?

二、形象模拟,变抽象为具体:展示细胞分裂过程

1、播放课件:演示动植物细胞的分裂视频和Flash分解过程。

2、小实践:用橡皮泥模拟细胞分裂过程

3、讨论:①细胞分裂可分为哪两个基本过程?

②动物细胞的分裂过程和植物细胞的分裂过程有什么异同?

4、总结:细胞分裂就是一个细胞分裂成两个细胞的过程。

三、细胞分裂时染色体的变化及意义

1、根据子女与父母的相似,回忆细胞各部分结构的作用,通过细胞核引出染色体。

2、问:细胞分裂时,染色体是如何分配的呢?

3、阅读:课本P27页应用与实践

4、观看:课件展示植物细胞分裂期的染色体变化视频。

5、总结归纳:在细胞分裂过程中,变化最大的是细胞核,主要体现在细胞核内会出现染色体。染色体携带遗传物质,经复制后均匀地分配到两个新细胞中,保持了细胞分裂前后的稳定。

四、细胞生长

1、细胞分裂使细胞数目增多,细胞生长使细胞体积增大。问:细胞可以无限制地生长下去吗?

2、多媒体展示:

边长分别为1cm、2cm、3cm的立方体,安排学生计算它的表面积和体积的比值。分别为6、3、2。

3、结论:体积越小的立方体,其表面积相对越大。

讨论总结:体积小、表面积相对大的细胞与生活接触面积大,更有利于充分进行物质交换;而随细胞的长大,其表面积与体积之比却在变小,必然影响细胞的吸收,使细胞得不到足够的营养,因此,细胞不能无限制增长。五:细胞分化

1、问:是不是细胞分裂和生长后,亿万个细胞堆积起来就成了生物体呢?

2、多媒体课件演示模拟细胞分化的Flash动画

3、学生观察总结:细胞分裂的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构和功能随细胞的生长出现了差异,这就是细胞分化。经细胞分化后形成不同的细胞群,我们把形态、功能相似,结构相同的细胞构成的细胞群叫做组织。

4、展示动植物的基本组织。

5、思考与练习

6.植物细胞有丝分裂实验的探索 篇六

植物细胞有丝分裂实验的探索

在植物学教学中,讲到植物体内细胞有丝分裂,特别是在做实验时,很难找到有丝分裂各个时期的清晰图象,因而影响到教学的科学性和客观性.我们经过多年的试验,不断改进实验步骤,对实验进行整体优化,较好地解决了学生实验成功率,并让学生自己去探索出结果,效果很好.

作 者:蒋艳华 JIANG Yan-hua 作者单位:湖南永州职业技术学院,湖南永州,425000刊 名:黑龙江农业科学英文刊名:HEILONGJIANG AGRICULTURAL SCIENCES年,卷(期):“”(4)分类号:Q2关键词:细胞有丝分裂 实验 染色体 洋葱 karyokinesis experiment chromosome onion

7.细胞的分裂教学设计 篇七

关键词:动物遗传学,睾丸细胞,减数分裂,染色体,改进

遗传学既是一门历史悠久的学科, 又是一门发展迅速、实践性很强的学科, 研究范围正在不断拓宽和深化, 新技术、新方法不断涌现。动物遗传学作为遗传学的一个分支, 是畜牧兽医学科的基础课程。动物遗传学实验课是配合动物遗传学理论教学而设置的, 通过实验课的教学, 力求使同学们能够对动物遗传学的基本理论和概念有更加深刻的认识, 在实验过程中培养同学们观察问题、分析问题和解决问题的能力, 同时也锻炼了学生的实际操作能力。

减数分裂是等位基因的分离和非等位基因的自由组合的细胞学基础。在教学中, 要让学生理解和掌握细胞的减数分裂, 就必须借助较好的实验课, 实验结果的效果将直接影响学生对理论基础的理解和掌握。“细胞减数分裂期染色体制备实验”是动物遗传学实验课程重要内容, 一些遗传学教学人员在该实验方法上进行了一些摸索, 也取得了一定的效果。 (1) (2) (3) (4) (5) 近年来, 内蒙古农业大学“家畜遗传繁育系列课程国家教学团队”动物遗传学课程教学人员结合动物遗传学实验课教学和其他研究人员的研究成果, 对小鼠睾丸组织细胞减数分裂期染色体标本制作实验方法的进行了摸索、改进, 建立了一种有效的制备方法, 可清晰地观察到减数分裂各个时期细胞核与染色质的变化, 获得较理想的效果。下面对该实验的操作过程和实验结果介绍如下, 供遗传学实验教学人员参考。

1 材料和方法

1.1 材料

性成熟的雄性小鼠。

秋水仙素水溶液 (1mg/ml) , 0.45%柠檬酸钠溶液, 5%8-羟基喹啉, 0.075M KCL溶液。

固定液:甲醇、氯仿、冰醋酸6:3:1比例混合, 卡诺固定液:甲醇、冰醋酸以3:1混合, Giemsa染液。

1.2 方法

(1) 摘出睾丸:选取健康的, 性成熟的雄性小鼠, 于腹腔内注射秋水仙素 (约3 g/g体重) 。注射之后2h左右, 将鼠引颈处死, 腹面向上放在纸上, 用70%酒精棉球从下腹部开始, 向上将体毛分开。用手术剪剪开腹部皮, 然后用两只镊子剥离皮肤, 取出睾丸。在玻璃平皿中加入4ml 0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液中, 再加入0.15ml秋水仙素。将睾丸移入平皿。

(2) 取精细管:剔除脂肪后, 迅速剥开睾丸被膜, 然后将精细管稍加洗涤, 放于另一事先准备好的有5ml 0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液的玻璃平皿中。用剪刀迅速将精细管剪成小段, 剪得愈细碎愈好, 然后一边搅动一边轻压材料, 使精细管内的细胞游离于液体中。将混合液移入离心管中, 以800rpm离心5min, 弃去上清液。

(3) 低渗处理:补加低渗液至5ml, 37℃低渗处理30分钟。

(4) 细胞固定:在上述低渗液中, 加入几滴5%8-羟基喹啉进行整体固定, 以800rpm离心5min, 弃去上清液。加入固定液 (甲醇:氯仿:冰醋酸为6:3:1) 处理20分钟。900rpm离心10min, 弃上清。加入新配制的卡诺固定液重复固定1次。

(5) 分散细胞:吸弃上清液, 加入5ml的60%乙酸, 轻轻摇动2分钟 (使细精管上的细胞游离下来, 以便得到细胞悬液) , 300rpm, 离心5min。取上液移入另一5ml离心管内, 1000rpm离心10min, 弃上清液。

(6) 滴片:在沉淀物上加0.5ml的固定液制备细胞悬液, 适当高度滴在已用冰水预冷的清洁载玻片上, 吹干或用微火烤干。

(7) 染色:用Giemsa原液与9份磷酸缓冲液染色20分钟, 用流水冲洗, 晾干或用吹风机吹干。

(8) 观察:将制备好的标本可以直接进行观察, 亦可加上盖玻片封固后进行观察。

2 结果

通过本方法观察可见大量分散良好、染色体结构紧凑、背景清晰的小鼠睾丸生殖细胞减数分裂期分裂相。在制作过程中, 曲细精管切碎后, 在曲细精管周围有流出大量不同分化期的细胞和液体 (图1-1) 。低渗处理细胞后, 细胞变大 (图1-2) 。分裂间期细胞核核膜完整, 核仁清晰可见 (图1-3) 。前期I核仁消失, 核膜开始在不同部位破裂 (图1-4) 。细线期染色质丝凝缩成细长的纤维样染色体, 但两条姊妹染色单体的臂并未分离, 在光学显微镜下看到很细的单线状染色体结构 (图1-5) 。偶线期每对同源染色体开始联会, 能够看到并行的两条染色质细线 (图1-6) 。粗线期同源染色体完全联会, 形成联会复合体, 染色体缩短变粗 (图1-7) 。双线期染色体进一步缩短变粗, 联会复合体解体, 同源染色体相互排斥而分离, 染色体变得更加粗短 (图1-8) 。终变期染色体高度浓缩, 形成短棒状结构, 两条同源染色体仍由着丝粒连接 (图1-9) 。中期I所有的二价体都排列在赤道板上, 呈线状分布 (图1-10) ;从切面看去, 染色体较分散, 染色体更短更粗, 适于观察染色体的形态和数目 (图1-11) 。后期I由于纺锤丝的收缩, 双价体中的两条同源染色体向两极移动 (图1-12) 。

3讨论

减数分裂是二倍体生殖细胞在形成配子时的一种特殊的细胞分裂, 研究减数分裂无论在细胞遗传学的理论或应用上都具有十分重要的意义。Ford和Hamerton运用挤压法首次成功地获得了人类攀丸染色体的优良标本, 从而结束了长期以来一直停滞不前的局面;Evans等采用气干法制备哺乳动物减数分裂标本, 标本质量也有所提高, 但仍然存在着一些不足之处。 (6)

一般利用常规小鼠睾丸生殖细胞减数分裂标本制片方法得到的分裂相较少且图像也不太理想, 观察效果较差。

本教学团队动物遗传学教学人员在总结过去方法的基础上对减数分裂标本制备方法加以改进, 得到较好的实验效果。改进法操作过程中在剥离曲细精管时, 将睾丸放在含有秋水仙素的低渗液中, 增加作用时间, 可以降低细胞质的粘稠度, 得到效果好的分裂相。一般来说, 制备纯细胞悬液时, 应选择渗透效果好, 对染色体结构影响较小的0.075mol/L氯化钾溶液;而制备的细胞包含在组织中的则应选用1%枸橼酸钠溶液。 (7) 本方法采用了0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液作为低渗液, 在低渗液中的操作, 应注意动作尽量轻柔, 以减少细胞过早地破裂。在固定时, 额外加入了5%8-羟基喹啉进行整体固定, 然后进行常规固定。一些研究人员在制作过程采取研磨曲细精管获取各分裂期的细胞, (8) 但研磨速度和用力一定要适度, 速度太快或用力过大, 细胞易破裂;用力不足或速度太慢, 不能将细胞从曲精细管中压出来。本方法利用醋酸溶液使组织软化的特点, 用60%冰醋酸溶液软化细精小管, 在轻轻摇动使生殖细胞散出。也能较好保护裂相细胞不破碎, 从而提高镜下分裂相细胞的检出率。应用本方法可以较好获得雄性小鼠各阶段的生殖细胞染色体, 满足教学实验的需求。

注释

1苏爱, 刘金成, 王振华, 等.小鼠睾丸生殖细胞减数分裂标本制作方法的改进[J].青岛大学医学院学报, 2006.42 (4) :366-368.

2陈晓东, 吴玲.小鼠雄性生殖细胞染色体制备方法的改进[J].包头医学院学报, 2001.17 (3) :228-228.

3王彬, 孙晓玲, 刘丽波.雄性小鼠生殖细胞染色体制备方法的研究[J].中国公共卫生, 2004.20 (3) :259.

4王岚, 刘丽莎, 姬可平, 等.动物细胞染色体实验方法的改进和优化[J].中国民族民间医药, 2008 (2) :7-8.

5李袭丽, 白成江, 许尔怡.小鼠睾丸生殖细胞染色体分析最佳实验条件的探讨[J].癌变·畸变·突变, 1989.1 (1) :51-53.

6虞世嘉.小鼠辜丸细胞体外培养制备染色体的初步探讨[J].解剖学通报, 1984.7 (1) :36-38.

7刘英芹, 孙广臣, 刘英杰, 等.60%醋酸溶液在小鼠减数分裂标本制作中的应用[J].黑龙江医药科学, 2002.25 (3) :13.

8.“沙盘实操”助解细胞分裂 篇八

关键词: 有丝分裂 减数分裂 沙盘模型

必修一学习有丝分裂时,觉得很清晰;必修二学习减数分裂后,觉得很容易;有丝分裂和减数分裂过程中,既有遗传物质的形态变化,又有遗传物质的数量变化;到了综合复习时,却混淆到一起了,只靠读书和背默是难以掌握的。结合生活实践,我设计了一个“沙盘”;自己动手,“指导”染色体移动直至细胞分裂完成;留下直观、醒目的印象,从而牢固掌握细胞分裂的系统知识。

1.模型设置

40cm×60cm的塑料托盘一个,代表完整的细胞;两种颜色的彩纸剪成染色体形状(上下对折再左右对折,剪好后展开);隔板放置表示细胞分裂完成;剪刀一把,用来剪开着丝点。

2.沙盘实操过程

2.1有丝分裂(预设细胞核内有四条染色体;忽略纺锤体的存在)

有丝分裂是真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式。

复习时,可自己动手操作,也可多次观摩其他人的操作,获得更加直观的印象,知识的记忆自然深刻。操作的同时,完成下表。

每一个时期,都自己摆放和移动染色体,同时观察和记录,记录方式:拍照或绘图。以下四图为分裂期的特色图片。

2.2减数分裂(预设细胞核内有四条染色体;忽略纺锤体的存在)

减数分裂是指有性生殖的真核生物在形成成熟生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式;减数分裂过程中染色体仅复制一次,细胞连续分裂两次,两次分裂中将同源染色体与姐妹染色单体均分给子细胞,使最终形成的配子中染色体仅为性母细胞的一半。

可以自己动手操作,也可以多次观察其他人的操作,留下更加直观的印象,知识的记忆自然深刻。操作的同时,完成下表。

每一个时期,都自己摆放和移动染色体,同时观察和记录,记录方式:拍照或绘图。以下八张特色图片,绘图或手机拍照,作为资料保存。

3.本装置的优点

3.1材料易得,操作简便,大家都可以动手操作。这样既巩固加深了关于细胞分裂的知识,又培养了对于生物课程的兴趣和设计实验、动手操作的能力。

9.生物试题之植物细胞有丝分裂 篇九

1、观察洋葱根尖细胞的有丝分裂装片制作的正确顺序是( )

A、解离、染色、漂洗、压片

B、取材、漂洗、染色、解离、压片

C、取材、解离、漂洗、染色、压片

D、取材、染色、漂洗、解离、压片

2、下列可用来观察植物细胞有丝分裂的材料是( )

A、番茄果实 B、洋葱鳞片叶 C、蚕豆根尖 D、叶表皮细胞

3、一名同学观察洋葱根尖细胞的有丝分裂装片时,发现被观察材料边缘为浅蓝色,中间为白色,下列有关对这一现象的分析,正确的是( )

A、染色时间过长 B、染色时间过短 C、解离不充分 D、漂洗不彻底

4、使用显微高倍镜的观察顺序正确的.是( )

(1)调节细准焦螺旋和反光镜,直到物像清晰为止(2)转动转换器使高倍镜对准通光孔(3)低倍镜下看清物像,要把目标物像调到视野中间

A、(1)(2)(3) B、(3)(2)(1)C、(2)(3)(1) D、(3)(1)(2)

5、观察洋葱根尖细胞的有丝分裂装片末期细胞图,能看到的结构有( )

A、细胞壁 染色体 核膜 B、细胞壁 染色体 纺锤体

C、细胞膜 纺锤体 中考 叶绿体 D、细胞壁 纺锤体 细胞板

10.细胞的分裂教学设计 篇十

一、学习任务分析

本实验是浙科版高中生物必修一教材中重要的实验之一。本实验通过学生动手制作细胞分裂装片标本,围绕染色体的存在状态进行观察、分析,进而理解有丝分裂的过程。实验涉及实验材料的准备和培养、装片的制作、显微镜的使用、实验数据的处理以及数学模型的构建等知识和技能。实验材料的选择和培养,装片制作的各个环节将直接影响实验成功与否。

二、学习者分析

本节课的教学对象为高二年级的学生,在上本节实验课之前,学生已经学习了关于细胞周期以及植物细胞有丝分裂过程中各个时期的特点,为本节实验课打下了理论基础。学生在之前的实验课上对于简单的制片和显微镜的使用也有了较深入的理解。本节实验课将理论知识化为形象的实验现象,学生会有较强的学习兴趣。

三、教学重难点

1、教学重点:

(1)制作蒜根尖细胞有丝分裂装片。

(2)识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。

2、教学难点:

(1)实验设计中实验材料的选择和解离。

(2)根尖临时装片的制作和高倍显微镜的使用。

四、教学目标

1、知识与技能目标:

(1)制作根尖细胞有丝分裂装片。

(2)观察细胞有丝分裂的过程,识别不同时期的时间长短。

2、过程与方法目标:

(1)培养实验操作能力、观察能力以及学习使用高倍显微镜和绘生物图的基本技能。

(2)通过以观察有丝分裂为目标的实验设计,培养推理分析能力,解决问题能力,理解科学实验的素质。

3、情感态度与价值观目标:.养成实事求是、认真严谨的科学态度。

五、教学过程

讲述:上节课我们已经学习了有丝分裂的基本过程以及分裂各个时期的特点,今天我们将通过实验亲眼看一看细胞有丝分裂各个时期的特征。

问题:本实验的实验原理是什么?

学生回答师作进一步强调。

问题:怎样培养洋葱根尖?在培养过程中,应注意哪些问题?

学生讨论回答,师作相应点拨:在实验课前3~4天,取洋葱一个,放在广口瓶上,装满清水,让洋葱的底部接触瓶内的水面。把广口瓶放在温暖的地方培养。待根长约5 cm时,取健壮的根尖制成临时装片。

注意的问题:应选择底盘大的洋葱做生根材料;剥去外层老皮,用刀削去老根,注意不

要削掉四周的根芽;培养时注意每天换水1~2次,防止烂根。

问题:该实验的实验流程是什么?

学生回答师作进一步强调:取材→装片的制作(解离→漂洗→染色→制片)→观察→绘图。(以下根据实验步骤逐步讲解和演示)

问题:取材的时间最好在什么时候进行?解离的目的是什么?解离过程中,应注意哪些问题?解离后细胞是否仍保持活性?

学生讨论回答,师作相应点拨:在上午10时至下午2时,剪取蒜根尖2~3 mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min,至根酥软为止。目的是用药液是组织中的细胞相互分离开来,即溶解细胞间的果胶质使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利于在镜下观察。

解离中,应注意时间的把握,不能太长也不能太短。时间太长使细胞的结构破坏,影响制片的效果,太短则不易使细胞分离,观察时细胞容易重叠。解离后细胞已被盐酸杀死,不具备活性。

师做演示实验,强调相关注意事项以及解离成功的标志是根尖酥软。

学生在老师的指导下进行实验,注意相互配合,师答疑。

问题:为什么要进行漂洗?怎样进行漂洗?

学生讨论回答,师作相应点拨:由于染色剂是碱性染液,如不漂洗,酸碱发生反应,不利于着色;同时也是为了洗去药液,防止解离过度。用镊子把酥软的根取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。

师做演示实验,强调相关注意事项。

学生在老师的指导下进行实验,学生自己掌握时间,师答疑。等待过程中师讲解高倍显微镜的使用,学生练习使用,师纠正学生的错误操作。

问题:在细胞中,能被碱性染液染成深色的物质是什么?染色中,为什么要把握好染色的浓度和时间?

学生回答师作进一步强调:能被碱性染液染成深色的物质是染色体,即染色后增大了细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化。染色时,染液的浓度和时间的把握要好,否则染色过深,不易观察细胞中的染色体。染色时间3~5min。

师做演示实验,强调相关注意事项。

学生在老师的指导下进行实验,用镊子将根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min,,师答疑。

问题:实验中,要使细胞分离和分散开,需采取哪些措施?

学生讨论回答,师作相应点拨:先用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片;在盖玻片上加一片载玻片,用拇指轻压载玻片。

强调并作相应的演示实验:

1、盖盖玻片时,注意防止气泡产生,具体操作:用镊子夹住盖玻片的一端,另一端接触水面缓缓放下。

2、加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。

3、压片的方法还有用镊子的后端或铅笔带橡皮的一端轻轻按压盖玻片。

4、压片时用力要适当,过重会将组织压烂,过轻则细胞不易分散。

学生在老师的指导下进行实验,老师答疑。

问题:显微镜的观察原则是什么?显微镜下怎样找到分生区细胞?有什么样的的形态特点。

学生回答师作进一步强调:由低到高原则,先在低倍镜下找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,有的正在分裂,再用高倍镜观察。

问题:在一个视野中能不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程?能不能找全有丝分裂各时期的细胞?如何操作才能找全各个时期的细胞?

学生讨论回答,师作相应点拨:在一个视野中不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程,因细胞在解离时已经被杀死,不再进行细胞分裂了。不能,因在一个视野中,我们只能找到某一时期的细胞图像,要想看全各时期的细胞,应移动装片,在不同的视野中寻找。

强调:观察时注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点,首先找出分裂中期的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞,最后观察间期的细胞。

学生在老师的指导下进行观察,师答疑。如果自制装片不理想,可以观察洋葱根尖固定装片。

问题:在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?怎样确认一个细胞周期中各个时期的长短?

学生回答师作进一步强调:处于间期的细胞最多,因间期持续的时间最长。确认细胞周期中各时期的长短,就看在这一时期中观察到的细胞的多少。

绘图:教师要求学生根据自己在实验中观察到的各时期的细胞特点,绘制有丝分裂中期、后期的简图,并能区分各时期细胞的特点。

六、形成性评价

1、下列有关观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的叙述中,正确的是(D)

A.解离时可用盐酸除去细胞壁以分散细胞B.漂洗时洗去染液防止染色过深

C.低倍镜下看不到细胞时可换用高倍镜观察D.高倍镜可以观察到不同分裂期的细胞

2、用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是(B)

A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等

B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等

C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体

D.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程

3、在制作洋葱根尖压片观察细胞有丝分裂时,不可能用到的试剂是(D)

11.细胞的分裂教学设计 篇十一

关键词:苍术;减数分裂;花粉母细胞;繁殖方式;花粉育性

中图分类号:S567.23+9.03文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2014)11-0273-02

药用植物苍术(Atractylodeslancea)为菊科苍术属多年生草本植物,分布并栽培于我国的许多地区,收获其根状茎干燥后作药用。根茎含挥发油,主要成分为茅术醇、桉叶油醇、苍术酮等;可制成祛湿药、健脾药、解表药,主治湿困脾胃、胞痞腹胀、食欲不振、呕吐泄泻、湿肿、夜盲等症。湖北省罗田和英山一带的苍术植株、叶、头状花序及花的各部均较大,与其他地区的苍术有明显的形态和地理分布差异,罗田苍术含丰富的挥发油,含量比其他产地的高,因此被分为一个新亚种(Atractylodeslanceassp.luotianensis)[1]。罗田苍术的特征是根状茎香味浓郁、横断面有橙黄色或棕红色油点,俗称“珠砂点”,于2011年获中国地理标志产品保护。近期细胞学研究表明,该地区苍术的染色体数为2n=24,与其他地区的相同,但只有1对染色体的短臂上出现随体[2],相关报道表明,相同染色体数的苍术均有2对染色体带有随体[3-4]。另用荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)技術,在罗田苍术的染色体上检测到1对染色体带有5SrDNA位点,另外2对染色体带有45SrDNA位点,其中1对为随体染色体[2]。故1对染色体上的45SrDNA位点没有表达,没有随体的形成。因此,罗田地区的苍术可能在占据该地区后发生了染色体水平上的分化,为其亚种的分类地位提供了细胞学证据。

由于苍术产生两性花或单性花,两者多异株,单性花一般为雌花;两性花植株具有一定结实率而产生种子。苍术的繁殖方法有种子繁殖、分株繁殖、根茎繁殖,但仅两性花产生种子,且种子成熟后易霉烂,致使种子繁殖较困难。鉴于罗田苍术较其他苍术有不同的形态及细胞学特征,本研究观察了花粉母细胞减数分裂过程,为罗田苍术繁殖方式提供细胞学证据。

1材料与方法

1.1材料制备

苍术花序采自湖北省英山县陶家河乡。在7月苍术的初花期,上午在地里辨认两性花植株,将花序取下直接投入准备好的固定液中(95%乙醇∶冰醋酸=3∶1),带回武汉换入新鲜固定液,放置过夜,次日将固定的材料转入70%乙醇溶液中置于4℃的冰箱中备用。

1.2细胞学观察

观察花粉母细胞减数分裂时,将固定的花序用自来水洗去乙醇后,用解剖针挑出不同时期的花药,放于盛1mol/L盐酸溶液的小杯中,于60℃水浴锅中酸解3min;将花药置于清洁载玻片中央的1小滴水中,用解剖针捣碎并挑除大块花药壁杂质,加1滴卡宝品红染色液染色,取干净的盖玻片盖上,用滤纸包住盖片,用手指轻轻挤压盖片除去多余的染色液,并使细胞散开。然后在显微镜下观察细胞学制片,辨认细胞分裂的时期,将合适及清晰的细胞图像储存于计算机中供分析。

1.3花粉育性观察

观察花粉育性时,在晴天采当天开放的花朵,用镊子取出花药置于载玻片上,加1滴醋酸洋红染色液,用镊子挤压出花粉粒并去除药壁组织后,盖上盖玻片,用滤纸包住盖片并用手指轻轻挤压盖片除去多余的染色液,在光学显微镜下观察。可育的花粉大而圆并能着色,不育花粉小而瘪并不能着色。每个单株观察200~300个花粉粒。

2结果与分析

2.1取材时间及方式

因苍术的两性花与单性雌花多异株,要在开花后才能在群体中分辨出两性花植株,取其花序固定观察花粉母细胞减数分裂。苍术为头状花序,单个花蕾很小,特别是处于花粉母细胞减数分裂期的花蕾更小。固定的未开放的不同大小的花序中,处于花粉母细胞减数分裂期的花序比例较小,有时即使很小的花序里面的花药都已产生花粉。要从大量固定的花序中才能挑选到合适的花药,观察到减数分裂的全过程。表明苍术花粉母细胞减数分裂在花序与花发育的较早时期进行,始花时1株苍术上大多数花序的分裂高峰已过。较理想的取材方式为在第1年鉴定出两性花植株,第2年将其无性繁殖,在未开花前取幼小的花序固定。

2.2花粉母细胞减数分裂过程

在第1次减数分裂的前期I,细线期花粉母细胞(pollenmothercells,PMCs)的细胞轮廓清晰可见,呈圆形或卵园形,细胞质染色均匀,染色体呈一团细线缠绕在一起,只在线团的边缘可见向外伸展的单条染色体,仅占据细胞的较小体积(图1-a);但在少部分细胞中,除大的染色体团外,还观察到1至数个染色较深、体积小很多的染色团,从染色特性及形态判断不是外来的杂质,而可能是染色质,这些额外染色质的来源可能是PMCs间的细胞融合(cytomixis)时发生的染色质穿壁,使其他细胞的部分染色体转移过来。这种现象在某些植物的减数分裂过程中已有报道,可引起群体中染色体数目的变异[5-6]。该结果为苍术种间与种内的染色体数目变异提供了解释,在苍术中常观察到非整倍体的细胞[2-3]。在偶线期,染色体变粗,分布在整个细胞内(图1-b);但未能观察到染色体形态理想的粗线期PMCs。在双线期及终变期PMCs内,染色体变得粗短,可见多数染色体并排成对出现,没有明显的交叉结;只在较大的染色体对(二价体)间可见明显的交叉结,可区分每个二价体,计数有12个二价体(图1-c);在中期I时,二价体排列在细胞中央,二价体中每条染色体定向细胞两极,可见较小二价体的2条染色体已分开但仍有染色质丝相联,而较大二价体的2条染色体还由末端交叉结连接(图1-d);在后期与末期I时,染色体达到两极后形成2个子细胞(图1-e),但没有细胞质分裂而进入第2次减数分裂。在显微镜下较难区分后期/末期I与前期IIPMCs。在中期II,在同一个细胞内染色体分两组呈一字形排列(图1-f);在后期/末期II,染色体分裂后产生4个子核/子细胞,细胞外的胼胝质壁出现(图1-g);最后由4个子细胞发育成花粉粒(图1-h)。花粉的可染率(可育率)为93.7%。故苍术表现的是同时型小孢子发生,即在减数分裂的2次分裂中细胞质只分裂1次,且具有3孔花粉(图1-g)。染色体间的长短差异显著,与染色体核型分析结果一致,最长染色体与最短染色体的长度比超过2∶1[2](图1-i)。

nlc202309032132

3讨论

在观察的材料中,苍术花粉母细胞减数分裂过程中没有出现染色体落后及微核,显示正常的染色体配对与分离,最后产生较高可育的花粉。为苍术的较高结实率提供了细胞学解释。正常的减数分裂也保证了苍术染色体数目的稳定,因苍术属所有种(包括白术,AatractylodesmacrocehpalaKoidz)和亚种的染色体数都为2n=24[2-4]。少数细胞中出现的其他染色体数的原因有待进一步研究。

苍术在自然條件下通过根茎无性繁殖,但同时仍进行较正常的种子繁殖。这与天南星科的半夏(Pinelliaternata)有明显差别,因其以珠芽和块茎繁殖的无性繁殖为主,因种子结实率低及种子发芽差而有性繁殖退化。细胞学观察表明,染色体数变化较大的多倍体系列群体,减数分裂过程常出现不配对染色体、落后染色体及微核,导致花粉育性很低[5]。三百草科的鱼腥草(Houttuyniacordata)也是多倍体系列,主要以地下茎繁殖;花粉母细胞减数分裂中发生高频率的细胞融合及异常,花粉育性极低;但可能由孤雌生殖产生较多种子,且种子萌发好[6]。苍术为二倍体物种(2n=2x=24),不能忍耐染色体数的变化,至少罗田一带苍术的有性生殖还未退化,而其他苍术的减数分裂过程还有待进一步研究。

参考文献:

[1]胡世林,冯学锋,王玠,等.中国苍术属一新亚种[J].植物分类学报,2001,39(1):84-86.

[2]王臣,邢秀芳,王宗霞,等.东北产苍术属植物的细胞学研究[J].植物研究,1997,17(1):79-84,128.

[3]李俊英,李茂辉.东北苍术属三种主要核型的研究[J].沈阳农业大学学报,1988,19(4):58-61.

[4]葛传吉,李岩坤,周月,等.白术染色体核型分析[J].云南植物研究,1987,9(1):116-118.

[5]LiuY,HuiRK,DengRN,etal.AbnormalmalemeiosisexplainspollensterilityinthepolyploidmedicinalplantPinelliaternata(Araceae)[J].GeneticsandMolecularResearch,2012,11(1):112-120.

[6]GuanJZ,WangJJ,ChengZH,etal.CytomixisandmeioticabnormalitiesduringmicrosporogenesisareresponsibleformalesterilityandchromosomevariationsinHouttuyniacordata[J].GeneticsandMolecularResearch,2012,11(1):121-130.

12.多模型结合分析比较细胞分裂 篇十二

一、减数分裂过程中相关数量变化的模型分析

1.模型构建的程序

首先, 认识基本概念是建模的基础, 这里面涉及很多概念, 如同源染色体、染色单体、联会、四分体等, 理解这些概念之间的相互关系是学习减数分裂的基础;其次, 学习和认识减数分裂的过程, 尤其是此过程中染色体的数量和行为变化;第三, 再以人体精卵细胞的形成过程为例构建数学模型, 这种数学模型可以以表格的形式表示减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA等数量变化规律, 也可以以曲线图的形式描述其数量变化规律, 表格模型可以让学生在教师的指导下独立完成, 曲线模型可以指导学生尝试构建;第四, 构建人体性原细胞减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA等数量变化规律的模型。模型如下:

2.模型要点

根据构建模型的顺序和要求得到如上模型 (模型分析一) 。要点如下:

(1) N和2N的含义;

(2) 人体生殖细胞形成过程中染色体、染色单体及DNA的数量变化的表格模型;

(3) 染色体、染色单体及DNA变化的曲线模型;

(4) 人体生殖细胞形成过程中染色体、染色单体及DNA的数量变化的物理模型。

3. 模型分析

掌握染色体的行为和数量变化才能掌握减数分裂的实质。由于染色体是遗传物质DNA的载体, 通过模型分析我们就能更好地认识遗传物质在世代中的传递方式。数学模型虽然让我们直观地认识有关量的变化规律, 但解决具体问题时仍比较棘手, 尤其是涉及人体细胞的减数分裂时。所以以人体细胞减数分裂为例构建物理模型能更加具体地帮助我们认识染色体等的变化规律, 在此基础上更深刻地认识减数分裂的过程实质。

数学模型有利于我们认识染色体、DNA等的变化趋势和规律;而物理模型更加突出染色体的行为变化, 并有助于理解染色体行为变化和遗传物质DNA数量变化的关系, 所以能使学生更好地在染色体的水平上认识DNA在有性生殖过程中的传递方式。不同模型的结合从不同的角度认识减数分裂的过程和实质, 帮助学生更加深刻地理解有性生殖的实质, 能取得理想的教学效果。

二、有丝分裂过程中相关数量变化的模型分析

1.模型构建的程序

首先, 认识染色体和DNA的关系是建构模型的基础;其次, 认识有丝分裂的过程, 尤其是熟悉染色体在有丝分裂过程中的行为变化;第三, 再以人体精卵细胞的形成过程为例构建数学模型, 通过数学模型反映有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA等数量变化规律, 模型可以以表格的形式表示, 也可以以曲线图的形式描述;第四, 以人体精卵细胞的形成过程为例构建物理模型。模型如下:

2.模型要点

(1) N和2N的含义;

(2) 人体体细 胞分裂过 程中染色 体、染色单体 及DNA的数量变化的表格模型;

(3) 染色体、染色单体及DNA变化的曲线模型;

(4) 人体体细 胞分裂过 程中染色 体、染色单体 及DNA的数量变化的物理模型。

3.模型分析

掌握有丝分裂过程中染色体、DNA等行为变化和数量变化规律才能理解有丝分裂的实质, 才能理解有丝分裂在个体的生长、发育以及遗传和变异等生命活动过程中的意义。

以人体细胞的分裂为例, 通过不同模型的结合从不同的角度直观地再现和分析染色体等相关数量变化规律, 借助数学模型可直观地分析各种量的变化趋势, 借助物理模型可直观地分析染色体的行为变化, 由此能帮助学生更好地理解如何通过染色体的分离把复制的两个DNA分配到两个子细胞当中去。

在教学中, 教师应构建物理模型分析染色体行为的具体变化, 指导学生尝试构建曲线模型, 培养学生思维转换能力和建模能力。

三、利用模型解决相关试题

【例1】某动物的精原细胞在减数分裂过程中形成4个四分体, 则次级精母后期细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数为 () 。

A.4、8、8B.2、4、8C.8、16、16D.8、0、8

解析:4个四分体有8条染色体, 减数第一次分裂结束, 染色体数减半。减数第二次分裂后期着丝点分裂, 染色体暂时加倍, 为8条, DNA也为8个, 染色单体降为0。可以根据染色体、DNA的变化曲线直接判断, 曲线初始染色体、DNA为8, 也可以通过物理模型直接判断。答案为D。

【例2】某真核生物的体细胞有丝分裂后期染色体数为8, 那么该细胞有丝分裂前期染色体、染色单体及DNA数分别是 () 。

A.4、4、8B.8、4、8C.4、8、8D.4、8、4

13.细胞的分裂教学设计 篇十三

教学目标:

1.了解并描述细胞分裂的基本过程。

2.学习记录数据、分析数据和根据数据获得结论的方法。3.培养学生通过模型进行生物学研究的能力。

4.培养学生学习生物学的兴趣和进行生物研究活动的情感。教学重难点:

重点

1.细胞分裂的过程 2.细胞分裂的意义。难点

1.“研究细胞体积与表面的关系”活动中,预测的提出、数据的处理、结论的获得。2.染色质、染色体等概念以及在分裂中的变化。教学方法:

讲授法,实验活动法 教学过程: 新课引入:

科学家研究大象和小鼠的细胞时发现,大象虽然身体庞大,但它的细胞与小鼠细胞大小没有明显差异。一个新生儿的身体大约有10个细胞,但细胞体积不比孩子细胞大多少。爸爸妈妈的身体高大,是因为他们身体的细胞数量多。那么,为什么细胞的体积这么小?细胞数量为什么这么多?细胞的较小体积与其生命活动有什么必然的联系吗?为了弄清这些问题,我们今天要进行下面一些活动。(板书:

一、细胞体积为什么这么小?)活动1:研究细胞体积与表面积的关系。

为了激发学生的学习兴趣,提出以下要求:

1.假设教材P49的方法步骤1下面的四个立方体是四个细胞,你预测一下,是细胞体积大有利于进行物质交换呢还是体积小呢?

2.进行比赛:根据教材P50的方法步骤2上面的要求,将计算的结果填在自己书上的相应的空格内,看哪些同学计算的有快有准确?(教师请一部分同学将自己的计算结果向全班同学汇报。)

14要求学生找出为什么会出现两种答案?其中错误的原因是什么?

对学生进行鼓励,同时指出,之所以出现第二种错误,是同学在计算的时候忽略了正方体的六个面。

通过刚才的计算我们来看下面的讨论题。

(1)立方体的体积增大时,表面积与体积之比的变化有什么规律?

(2)细胞大小会不会影响细胞与外界的物质交换?

根据学生的回答,问道:是怎样影响的呢? 活动2:研究细胞大小与物质扩散速度的关系。

由于本实验要用到氢氧化钠溶液,而操作时,要避免氢氧化钠溶液接触皮肤和眼睛,更不能入口。若泼洒出来,要立即报告老师,并用清水冲洗泼洒处15min。为了同学的安全,这个活动就由老师和课外小组的同学来完成。

请课外小组的同学汇报你们的实验结果。

总结:其实氢氧化钠在不同大小的琼脂块中的扩散速度是相同的,但是,氢氧化钠溶液到达琼脂块中心所用的时间不同,体积小的用的时间短。即较小的细胞具有较大的表面积,有助于细胞进行物质交换。

师生共同阅读教材P51的第一段。

细胞在生活中需要从外界环境获得更多的营养物质,同时将产生的更多废物排出体外。那么,细胞如何保持较小的体积呢?接下来了解:细胞的分裂。(板书:

二、细胞分裂产生新细胞。)

活动3:细胞分裂产生新细胞。

我们已经知道,细胞可以生长,当细胞生长到一定大小时,就会停止生长,有些细胞可以一分为二,成为两个相似的新细胞,这就是细胞分裂。那么,细胞分裂的过程是怎样的呢?

播放细胞分裂的录像,要求学生注意观察细胞内的微细变化。

展示细胞分裂示意图。要求学生根据刚才的观察,再看教材P53图3-17细胞分裂图和教材上的叙述,总结细胞分裂的过程。

讲解:结合挂图,再利用模型的讲解动植物细胞的分裂过程,边讲边总结为:(1)细胞分裂的过程

动物细胞的分裂:细胞核1分为2→细胞中央的细胞膜向内凹陷→使细胞质1分为2→这样1个细胞变成2个细胞。

14.减数分裂教学设计 篇十四

设置问题引导学生回忆有丝分裂各时期的特点并播放有丝分裂多媒体课件,教师总结出有丝分裂重要的特点是遗传物质复制后平均分配到两个子细胞中。分裂的结果是子细胞中染色体数与亲代细胞一样。

PPT展示三口之家的图片,图示有性生殖的过程。

(二)动画演示,共同探究

学生带着问题阅读教材,初步了解减数分裂的相关信息(以精子的产生为例)。

(问题:减数分裂的概念,场所和结果;产生精子的原始细胞及特点)。

学生回答,教师总结。

1.动画演示:精原细胞形成初级精母细胞过程。

2.动画演示:同源染色体联会时的动态变化和四分体形成过程。

3.动画演示:减Ⅰ中期四分体排列在赤道板上,减Ⅰ后期同源染色体分离。

4.动画演示:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。

5.动画演示:次级精母细胞形成过程。

6.动画演示:次级精母细胞到精子的过程。

提问:精细胞中染色体数目,DNA含量,染色体特征与精原细胞相比有什么变化?为什么精子寿命很短?精子还能再分裂吗?

7.再完整播放一遍减数分裂全过程,引导学生总结减数分裂过程:提问:减数两次分裂各时期细胞名称是什么?染色体有哪些行为变化?

(三)动手体验,形成概念

引导学生用橡皮泥模拟减数分裂全过程,加深对减数分裂过程的理解。

(四)小结作业,课外延伸

师生共同总结本节所学。课下请学生归纳形成配子的细胞分裂(减数分裂)的过程与特点。

板书设计

请简述减数分裂的主要特征?【专业知识类】

【参考答案】

(1)减数第一次分裂主要特征:

间期:精原细胞经过染色体复制,体积稍微增大,成为初级精母细胞。

前期:同源染色体两两配对(联会),形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片断的互换。

中期:同源染色体成对排列在赤道板两侧。

后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。分别移向细胞两极。

末期:细胞质分裂,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。

(2)减数第二次分裂主要特征:

同有丝分裂,无同源染色体。

前期:染色体排列散乱。

中期:每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。

后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为2条子染色体,并分别移向细胞的两极。

15.细胞的分裂教学设计 篇十五

1.1 选取材料

为了达到预期的实验效果, 选择合适的实验材料是非常重要的。本实验选取部分洋葱根尖作为实验对象, 部分洋葱根尖生长周期较短, 便于在实验室中进行培养, 并根据季节。有利于实验的发展, 且洋葱根尖易染色, 有利于观察有丝分裂。

1.2 培养标本

洋葱根尖培养, 洋葱的培养过程非常高, 对室内温度和水分的要求的标本也需要培养一个星期, 以使洋葱根尖的完整生长。

1.3 标本染色

等到洋葱根尖长到约3cm, 有利于实验, 用水冲洗洋葱根尖部分的第一个, 其目的是洗去多余的液体分离的根, 因为酸性染料液的游离碱, 防止发生中和反应。最后, 对根尖进行染色, 有利于实验的观察, 得到了实验结果的影响。顶端部分用龙胆紫溶液染色, 这是不能够使用的溶液龙胆紫溶液的浓度, 否则将影响有丝分裂的同学观察, 洋葱片, 顶端部分漂洗、染色、生产。

1.4 制作标本

标本是一个复杂的工作和耐心, 为了避免滑动压缩重叠盖玻片细胞损伤引起的, 首先要用镊子的试样夹紧滑入以上部分, 和周围的水用吸水纸吸干试样, 当盖玻片放轻轻地在垂直必须防止挤压的出现, 气泡效果的实验观察。

1.5 记录和观察

观察第一位同学使用高功率低放大镜, 用低功率镜找到根分生组织细胞, 然后用高倍显微镜观察有丝分裂过程。按照上述方法, 可以概括为实验样品的制作过程是选择的材料———制作文化标本染色标本记录实验标本的过程中, 必须按照要求去做, 才能满足实验要求的目的。

2 有丝分裂的观察

根据高中生物课本的知识了解, 可以知道植物的有丝分裂大致可以分为四个过程, 根据这四个过程, 让自己去绘制有丝分裂的样图。

有丝分裂前期的:在植物细胞的主要特征的过程是核的大小, 染色质逐渐增厚的染色体, 和姐妹染色体的形成, 而一个纺锤体的形成, 和最终的纺锤体的形成, 同学可以在植物细胞中观察到的, 和接触的理论知识, 对图这个过程是大致勾勒出。有丝分裂中期:从染色体向赤道板, 染色单体开始两极染色体凝聚厚中间之前, 可以清楚地看到染色体的数目和形态。有丝分裂后期:染色体的姐妹染色体向两极移动染色单体分离线的起点时, 姐妹染色单体移动的主轴活动实现。有丝分裂结束:从结束的时期到两个相同的细胞。在这期间, 由细胞板形成的高等植物细胞的胞质分裂, 在这个阶段, 在第一分裂纺锤体两极消失, 但中间的有丝分裂纺锤体的有效保留, 两个完全相同的细胞, 最终形成。

3 实验意义

有助于打破传统的模式, 在传统的学习过程中方法的创新, 老师只负责向同学传授知识, 才能真正理解这个绝对的无知与实践, 理论学习方法的知识, 有助于改善学习方法, 打破传统的学习模式, 创造一个满足时代要求的新模式。帮助同学提高同学学习的学习能力, 在过去, 更多的同学进行理论知识的培训, 通过具体的实验, 同学可以通过动手能力, 学习书本知识, 培养同学的科学探索精神。同学从实验中, 也可以找到自己的学习问题, 帮助同学学习学习的能力。帮助老师提高教学质量, 老师的课堂教学模式的独创性, 移动到实验室, 同学对学习有兴趣, 老师能够更好地向同学传授知识, 教学质量有所提高。

4 高中生物实验学习提升策略

4.1 优化“实验前老师的预实验”

老师在同学实验前必须进行预实验。既可让老师充分领会教材编写者的意图, 又能发现实验材料可能存在的问题, 从而改进材料, 避免可能出现的实验误差, 为同学实验的成功提供了先决条件;其次在实验教学中, 老师如果对实验现象了解不透彻, 就不知如何解答同学在实验中出现的问题, 也无法正确评价同学的实验现象;此外还可避免老师因不熟悉实验操作环节, 不清楚实验所需时间而造成教学时间不够。因此, 课前老师亲自动手做一遍实验, 提前预料实验中会出现的问题, 既能从容驾驭实验教学, 检验实验效果, 还便于更好地改进实验。

4.2 优化设计“实验预习学案”

综合指导同学预习实验用“图表式实验教学计划”, 说明了实验原理、实验操作和实验记录和实验分析表明, 给出实验老师提示的关键点。这种方式比传统的阅读预习要清晰, 便于同学掌握实验预习的要点。这将让同学参与实验预习, 大大提高实验教学的效率。

4.3 优化“问题的提出”

老师应把实验的内容巧妙地转化为问题情境, 训练同学对老师提供的问题情境进行解读, 鼓励同学敢于“异想天开”。老师收集汇总同学的各种问题并给同学留下足够的空间和时间去思考提问。如“影响酶活性的条件”实验学习中, 同学通过思考提出了许多的问题:能否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?高温和低温对酶活性的影响是一样的吗?高温会不会使酶失活?低温呢?多高的温度会使酶失活呢?如何确定这个温度?使酶活性达到最高的最适温度到底是多少?由此看出, 同学对于温度影响酶活性的探究并不是“浅尝则止”, 而是“渐入佳境”了, 提出的问题探究价值也越来越高。同学可根据问题自主选择、自主探索。同学自己尝试获得“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。

4.4 优化“实验的设计”

优化实验设计关键是帮助同学根据自己的问题制定实验方案。为了发挥同学的主导作用, 实验室平时对同学实行全面开放。同学两两结合成一小组, 在给定的范围内, 自行设定实验目的、设计实验方案、进行准备工作、完成实验并处理分析实验结果。由于同学思路所受限制较少, 在实验中表现出创新性想法, 这些对老师也很有启示。同时也让同学创造性地使用教材, 让教材这个“静态的文本”变成“动态的生成”。

4.5 创新优化实验学习的思考

实验学习改进与创新是指以促进同学发展和提高学习质量为目的, 从新的视角把握同学作为学习主体的价值和作用, 更新学习观念, 把握学习规律, 改变学习过程中不利于同学自主学习和创新意识、实践能力养成的环节、方法和手段, 探索高中生物新课程中的实验学习改进与创新的具体策略, 优化以同学为主体的开放式学习过程。

事实上, 优化生物实验材料、实验学习模式和实验学习评价是最基本的优化策略。因为只有实验材料的最优化才能保证生物实验的顺利开展, 才可以优化老师的实验设计和培养同学的创新意识;优化实验学习模式才可以优化实验学习过程, 才可以规范老师的实验学习行为;而优化实验学习的评价, 才可以改进同学学习的方式, 培养同学的反省能力。这将促进师生的共同发展, 创造性地提高高中生物教学质量。

5 结论

对高中生物学习内容而言, 植物细胞有丝分裂是其重要的教育内容, 老师和同学都应该掌握该实验过程的关键步骤、原理、技巧等, 这对同学学习积极性的激发极为有利, 通过积极的观察实验, 同学把抽象的知识更加具体化、理性化, 认知水平自然会提升, 为同学生物知识的学习打下坚实的基础。

摘要:根据新课程改革, 同学需要能够有足够的时间进行实验, 在理论研究中要解决的问题, 以实际的实验来验证。在高中生物植物细胞的有丝分裂, 让同学观察植物细胞的有丝分裂实验室解释内容的使用, 可以让同学走出书本, 观察, 是对传统学习方法的突破, 创新学习方法, 也更有利于同学的学习。有丝分裂是高中生物研究中的一个非常重要的实验。同学可以通过做实验来培养同学严谨的科学精神, 探索学习的精神。本文从高中生物中植物细胞有丝分裂标本制作开始, 对整个实验过程进行探讨。

关键词:高中生物,植物细胞,有丝分裂,实验

参考文献

[1]马凤月.“观察植物细胞的有丝分裂”实验的思考和改进[J].生物世界, 2015, 04:146.

16.细胞的分裂教学设计 篇十六

关键词:高中生物;植物细胞;有丝分裂;实验取材

G633.91

作为高中阶段生物教学的一个重要实验——植物细胞有丝分裂具有重要的意义。通过该实验,学生可以初步的认识植物染色体的构成情况以及对细胞的分裂过程有直观的了解,并具有自主制备洋葱根尖制作的能力,进而完成绘制和处理植物有丝分裂图。可以这样讲,该实验是高中生物教学中最基础的实验之一,也是细胞学、遗传学的基础实验之一。通过实验可使学生深刻、巩固地掌握生物学知识, 培养学生生物学基本技能、观察分析能力, 以及综合运用知识的能力。此外, 还可以激发学生学习生物学的兴趣, 培养实事求是、严谨认真的科学态度。而在高中学生实际实验中,植物有丝分裂实验有不少中学未做, 有的即使做了, 效果不好。因此笔者针对实验中的难点进行摸索探讨。

一、方法及结果

1.材料的选取和培养

植物细胞有丝分裂实验材料选取的范围非常广, 如洋葱、大蒜、蚕豆、向日葵、小麦、大豆等等都可以。但哪种材料效果较好, 课本没涉及,资料也难以明确。我在实验过程中选用了洋葱、大蒜、蚕豆三种材料, 对它们进行实验观察。

(1)洋葱的培养

简单的培养方法可以用一块纱布, 将其中间纱线抽稀疏这里为了使根尖长出不受阻碍固定于装满水的广口瓶上, 让纱布略接触水面。然后将洋葱置于纱布上, 放于温暖的地方进行培养。在培养过程中注意每天换水一次, 一般培养三天, 当根尖长到1到2厘米时,即可用于实验。

(2)大蒜的培养

在实验课之前一天取健壮的大蒜瓣, 剥去外皮, 将数个蒜瓣用铁丝穿起放入盛有清水的培养皿中,以水浸没大蒜根部为宜,把它放在温暖的地方。注意每天换水一到两次, 保持蒜瓣根部浸没于水中。待根长到1到1.5厘米时,即可剪取根尖。

(3)蚕豆的培养

切取蚕豆侧根根尖一, 用刀片将根尖端纵剖一次, 使根尖内部组织在解离时能与解离液充分接触。此操作要快速进行, 以防材料变干燥。

2.取材时间

我们知道, 植物细胞的有丝分裂不仅有一定的周期性, 而且还有一定的分裂高峰。如果我们取材时间处在细胞分裂高峰时, 就能够观察到各个分裂相的细胞, 达到实验的目的。所以, 取材的时间是本实验的关键之一。而据相关资料的记载, 一般是:

3.固定分离

将剪下的根尖立即投人盛有浓盐酸与酒精的固定离析液中, 迅速杀死细胞并使细胞保持于分裂状态, 同时溶解了细胞间的胞间层, 在压片时细胞易于分散。一分钟后, 根尖完全酥软时取出。气温高时, 解离时间要稍短些。此操作注意严格控制时间, 如果解离过久, 材料完全离散就无法进行清洗等操作。我们实验的结果是大蒜和洋葱固定离析时间为二十到三十分钟, 蚕豆为二十分钟。若解离不够充分, 则压片时材料细胞堆积在一起, 不易分散, 无法观察。而实验方法可在分裂高峰取材以后迅速固定, 就能使学生在显微镜下看到各期分裂的细胞, 达到实验的目的。

4.染色

把经固定分离的根尖, 用清水漂洗以后, 进行染色。染色液采用龙胆紫或醋酸洋红。龙胆紫在使用时溶液浓度与染色时间的关系难以掌握, 而往往影響实验效果。一般认为醋酸洋红染色的效果也不好, 经过实验, 确实如此实验证明, 按此操作染色太深, 不易观察。改进的办法有二, 一是降低龙胆紫溶液的浓度, 以万分之五为宜;另外是缩短染色时间, 以一分钟为宜, 决不能超过两分钟分钟。

5.压片观察

教材在指导压片时采用的方法是盖上盖玻片以后, 在盖玻片上加一载玻片。学生因初次操作容易造成盖玻片滑动, 造成细胞重叠,影响观察效果。而在实际实验压片过程中, 盖上盖玻片以后, 在盖片上盖两层吸水纸, 用手指轻轻按压盖片,然后再用铅笔头轻轻均匀地敲打注意敲打时不要使盖片滑动。这样能使生长点细胞分散开, 呈云雾状。

然后让学生根据课本所学的植物细胞分裂各期染色体的特点, 找出处于有丝分裂间期和前、中、后、末期的细胞。观察时应先在低倍镜下观察, 找到典型的又换高倍镜观察。

二、分析总结

1.选取材料

要使实验有比较好的效果, 选择合适的材料也是很重要的。在此文所选的洋葱、蚕豆、大蒜三种材料的观察中, 从总的实验效果看, 用蚕豆、大蒜、洋葱作材料所压的片有一共同的优点染色体比较清晰, 各个时期染色体的特点容易辨认。但是最好的实验体是蚕豆。

2.取材时间

从实验可以看出, 不同材料的根尖细胞分裂高峰不同, 而且也不是一天中只有一个。任何材料和时间无绝对不分裂期。一定要根据材料选时间。

3.固定离析

首先,在离析前应固定以保证观察到分裂高峰期各分裂相的细胞。其次,为节省时间,固定、离析可同时进行, 即把固定液与分离液等量混合即可。

4.染色

由于所述两种染色方法的优缺点, 学生观察了自己制作的装片以后, 再对照看一下教师所做的演示片, 这样可以更好的巩固和提高实验课的质量。

5.压片

为避免盖玻片沿功造成细胞重叠, 盖上盖片, 不宜用载玻片一而应用两层吸水纸, 用手指按压, 用铅笔头敲打, 效果最好。

三、结束语

我们所观察的植物根尖细胞是被固定的死细胞。分析起来, 主要是抓好选材、取材、固定、分离、染色及压片几个步骤, 特别是要掌握好取材和染色两步骤, 方能取得良好实验效果。因此,不可能见到四个时期连续变化的过程,通过不同时期细胞特点, 应该让学生建立起植物细胞在活细胞中有丝分裂是动态、连续的过程的概念。

参考文献:

[1]周仪.植物形态解剖实验北京北京师范大学出版社

[2]高信曾.植物学实验指导北京高等教育出版社

[3]滕崇德.植物学长春东北师范大学出版社

[4]杨汉民.细胞生物学实验北京高等教育出版社

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