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1、第27卷第3期2011年中学生物学Middle School BiologyVol27 No32011文件编号：1003 7586（2011）03 0031 04“有丝分裂复习课”精讲精析教学案例设计柴彦军（河北省唐山市滦南县第一中学河北唐山063500）1设计思想本复习教学想通过有丝分裂过程图，图文结合，培养学生的识图能力、形象思维能力；通过运用坐标曲线，归纳出有丝分裂过程中染色体数目及 DNA 含量的变化，培养学生的分析能力。2教学目标2.1知识目标（1）简述细胞周期的概念；（2）概述细胞有丝分裂的过程及特点；（3）说出细胞分裂的意义。2.2能力目标（1）凭借有丝分裂过程图，图文结合，培养
2、识图能力、形象思维能力；（2）运用坐标曲线归纳出有丝分裂过程中染色体数目及 DNA 含量的变化，培养的分析能力。2.3情感、态度与价值观目标（1）通过对实验思路的分析和对实验现象的观察，培养实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风；（2）通过对细胞周期以及有丝分裂过程中 DNA和染色体规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观，对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。3教学重难点（1）细胞周期的概念；（2）细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点；（3）真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化以及 DNA 数量变化。4教学过程4.1细胞周期概念的
3、理解（1）概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。必须是连续分裂的细胞：如植物的分生区、形成层，动物的生发层、骨髓的造血干细胞等。一个细胞周期应包含：间期（G1、S、G2期）和分裂期（M 期），必须先间期后分裂期。教材表格分析得到的结论：不同类型的细胞，细胞周期不同；细胞周期中分裂间期时间长。（2）细胞周期的不同图示分析见表 1。（3）影响因素：内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期与分裂期所占比例也不同。外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周方法名称表示方法说明扇形图 左图中细胞周期的
4、起点应为末期结束开始，终点也是该点。在整个细胞周期中，间期所占的时间远比分裂期长，所以观察有丝分裂实验中，视野内间期的细胞数目多。G1和 G2合成有关蛋白质,故 RNA 增多,对应 RNA 的特有碱基 U 消耗增多；而 S期完成 DNA 复制，故该期 DNA 的特有碱基 T 消耗增多，且 S 期是基因突变的具体时期中期后期末期前期M有丝分裂G2G1RNA和蛋白质合成DNA复制S间期表1细胞周期的不同图示及说明31时期主要特点图像特点主要特征记忆分裂间期染色体复制：DNA 分子的复制；有关蛋白质的合成。复制合成非等闲分裂期前期核仁解体，核膜消失；染色质逐渐变成染色体；纺锤体逐渐形成；染色体散乱分
5、布在纺锤体的中央两消两现体散乱中期每条染色体的着丝点排列在赤道板上；中期的染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察形定数晰赤道齐后期每个着丝点分分裂成两个，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体；分开的子染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极点裂数增匀两极末期核仁、核膜重现；染色体逐渐变成染色质；纺锤体逐渐消失；在赤道板的位置上出现细胞板，最终形成细胞壁两现两消建新壁坐标图a+b+c+d+e 为一个细胞周期柱形图B 组 DNA 含量在 2C 到 4C 之间,说明细胞正处于 DNA 复制时期；C 组 细 胞 中DNA 已经加倍说明细胞处在分裂期（前、中、后期）和 G2期方法名称表示方法说明直线图a+b
6、 或 c+d 为一个细胞周期期。因为 DNA 复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。（4）典例剖析。【例1】下列材料中具有细胞周期的有哪些（）根尖分生区细胞 皮肤生发层细胞 神经细胞 精子或卵细胞 胚胎干细胞 人的成熟红细胞 形成层细胞癌细胞解析：规律是连续分裂的细胞有细胞周期,高度分化的体细胞和生殖细胞无细胞周期。答案：。变式训练 1：根据每个细胞中 DNA 相对含量不同，将某种连续增殖的动物细胞归为甲、乙、丙三组，每组细胞数如图 1 所示。根据细胞中每条染色体的DNA 含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如图 2 所示。根据图示信息分析，下列结论错误的是（）A.图 1 中的丙
7、组细胞全部位于图 2 中的 BC 段B.图 1 中的乙组细胞全部位于图 2 中的 AB 段C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍D.用秋水仙素处理，会导致丙组细胞数增多答案：A。4.2有丝分裂细胞周期的理解4.2.1各个时期的特点（表 2）DNA含量ab c de时间细胞数DNA相对含量/C2C 2C4C 4CABC细胞数DNA相对含量/C2C4CABC图 1图 2细胞数目DNA相对含量024甲丙乙每条染色体DNA含量细胞分裂时期21ABCDE表2细胞有丝分裂各时期的特点续表a+b、c+d各为一个完整的细胞周期，但b+c不是细胞周期，尽管时间相同但起点和终点不符合要求。分裂间期 分裂期abcd
8、324.2.2有丝分裂过程中相关结构和数据的规律性变化（1）DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线见图 3。ab、lm、pq 的变化原因都是 DNA 分子复制。gh、no、rs 变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。cd，rs 的变化很相似但时期不同。染色单体在细胞周期中的起点为 0，终点也为 0。（2）细胞周期中几种细胞结构的变化。染色体行为变化规律见图 4。纺锤体的变化：形成（前期）解体消失（末期）。核仁、核膜的变化：解体消失（前期）重建(末期）。中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)：复制（间期）移向两极（前期）进入子细胞（未期）。（3）与细胞有丝
9、分裂有关的细胞器及相应的生理作用见表 4。4.2.3典例剖析【例2】菠菜根的分生区细胞不断分裂，对该过程的叙述正确的是（）A.细胞分裂间期，DNA 复制，DNA 和染色体的数目增加一倍B.细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失，中心体发出星射线形成纺锤体C.细胞分裂中期，染色体形态固定、数目清晰，适于染色体计数和形态观察D.细胞分裂末期，在细胞中央赤道板的位置出现一个由膜构成的细胞板解析：本题主要考查细胞有丝分裂的过程。间期复制的结果是 DNA 加倍，染色体数不变；中心体发出星射线形成纺锤体只发生在动物细胞和部分低等植物细胞中；细胞板没有膜结构。答案：C。变式训练 2：下列物质变化示意图中，哪个不可
10、能发生在有丝分裂过程中（）答案：D。4.3动植物细胞有丝分裂的比较（表 5）4.4动植物有丝分裂的特例（1）细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期,纺锤体的形成也与中心体有关。（2）细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是植物细胞，也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞。（3）区分动、植物有丝分裂最可靠的方法子细胞形成方式，细胞板结构、纺锤丝、细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动物、植物整个时期,但是主要是间期各种蛋白质（组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质）的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量
11、间期前期中期后期末期行为特点复制散乱分布着丝点排列在赤道板上着丝点分裂均分，移向两极染色体：DNA111212121111DNA含量时期间期前期中期后期末期4C2Cabcde染色体数时期间期前期中期后期末期4N2Nfhigjk染色单体数时期间期前期中期后期末期4N2Nlmno染色体数时期间期前期中期后期末期21pqrst图 3细胞有丝分裂过程 DNA 染色体相关变化曲线图 4细胞有丝分裂中染色体行为变化规律图示表4与细胞有线分裂有关的细胞器及期生理作用时期某物质的量A时期某物质的量B时期某物质的量CDNA染色体时期某物质的量DDNA染色单体不同点相同点间期：中心体倍增前期：纺锤体形成方式末期：
12、细胞分开方式间期分裂期植物细胞无两极纺锤丝纺锤体细胞板细胞壁分割细胞(质)染色体完成复制染色体平均分配动物细胞有两组中心粒星射线纺锤体细胞膜中央内陷缢裂细胞(质)染色体完成复制染色体平均分配表5动植物细胞有丝分裂比较列表（下转第 49 页）33星射线、中心体都不可靠。【例5】依据生理特点，鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它（）A.DNA 的复制方式B.是否出现星射线C.细胞质分成两部分的方式D.自身蛋白质合成的方法解析：DNA 复制和蛋白质的合成是动、植物细胞有丝分裂间期的共性,而动物细胞和低等植物细胞都有中心体,由构成中心体的中心粒周围发生星射线形成纺
13、锤体，且星射线难以观察到,仅凭 B 项也是不全面的。动物细胞一分为二的方式是细胞膜的内陷,植物细胞是通过在赤道板位置形成细胞板来一分为二，这是最可靠的判定方法。答案：C。5教学反思本节课是一节复习课，教师要注重课程资源的选择、整合和优化，既要让学生感受细胞分裂过程的动态性和连续性，又要克服多媒体手段转瞬即逝的弊端。由于有丝分裂的过程对学生很抽象，应尽量借用动画来帮助学生理解和掌握该知识。本节内容虽然较多，但对于复习课应注重重点、难点知识的讲解，应注意的问题是：（1）细胞周期应注重存在的条件和顺序，“图示分析”只是为了帮助理解；（2）细胞分裂间期完成染色体复制，染色体数目和染色单体数是多少应反复
14、强调；（3）植物各个时期的特点对于复习课应不是重点，重点放在“四个曲线”和“染色体行为”的变化上，另外例题 4 和变式训练 3 是讲解的重点；（4）对动植物有丝分裂的区别对比讲解。定好的温度计（注意温度计的下端要进入水中，不能直接接触瓶底），测定并记录水的温度T1。取花生米插在解剖针上，用酒精灯点燃后迅速移至锥形瓶下方。待花生米完全燃烧后，测定并记录锥形瓶内的水温 T2。用天平称量花生米燃烧后的质量。重复步骤2 次。如实作好记录（表 1）。2.4得出结论。2.5表达交流（1）你得到的数据是否与教材中 42 页附表中的数据相同，如果不同，分析可能的原因，并对自己的实验作出评价。（2）通过实际操作
15、，你认为本实验还能怎样改进？3改进措施在整体设计、组织实施这个实验时，从几个方面作了细心的考虑和安排，并对一些细节作了改进，力求充分发挥学生的主动性、参与性和实验的准确性。归纳为以下几点：（1）准备减少能量散失的简易装置，由学生集思广益，提前动手制作，材料的取用方便、经济、环保，同时可以重复利用。教材中所设计的装置，燃烧物容易掉落桌面，再则燃烧空间小氧气量不足，多次点燃能量损耗大，可将另一易拉罐从中部剪开，取下部作底，以透明胶带固定在一起，既美观、稳定又加大燃烧空间，使燃烧完全，减少能量损失。（2）按书上的实验计划，没有称量花生燃烧前的质量，改进后加上这一实验步骤，使实验更科学。因为一粒花生质
16、量也有差别，如果实验结果为“1 粒花生释放多少能量”这种说法不科学，不严谨，不如改为“每克花生释放多少能量”。（3）书上实验步骤没有“称量花生燃烧后的质量”，加上这一步骤，利于分析结果，比较花生燃烧前后的质量，说明质量减轻的原因是什么；联系燃烧时的黑烟、能源、环保等实际问题进行探讨。（4）设计实验记录表格，便于数据的整理、分析；进行重复实验并取平均值，减少实验误差，使实验更科学，结果更准确。（5）插花生米的方法。用解剖针插花生米时应沿垂直于子叶方向插，防止燃烧过程中花生掉下来。（6）温度计读数时应等上升至最高时读数，并且第二次实验时应等温度计降下来，可采取凉水降温，这样节省时间。（7）将实验得出的数据与教材表格中的数据相比较，如果不同，分析可能的原因，是实验精度问题，还是假设错误，若是假设错误，则重新作出新的假设，重新设计新的实验方案，并对自己的实验作出评价。项目花生仁质量水的体积加热前的温度加热后的温度每克花生仁含的能量123平均值表1花生仁中能量测定实验记录表（上接第 33 页）3333333333333333333333333333333333333333333333349