[“有丝分裂复习课”精讲精析教学案例设计]
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。
①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。
②一个细胞周期应包含:间期(G1、G2期)和分裂期(M期),必须先间期后分裂期。
③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:
①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。
②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( )
①根尖分生区细胞②皮呋生发层细胞③神经细胞④精子或卵细胞⑤胚胎干细胞⑥人的成熟红细胞⑦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:①②⑤⑦。
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)
4.2.2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。
①a-b、1-m、p-q的变化原因都是DNA分子复制。
②g-h、n-o、r-s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。
③c-d,r-s的变化很相似但时期不同。
④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。
①染色体行为变化规律见图4。
②纺锤体的变化:形成(前期)-解体消失(末期)。
③核仁、核膜的变化:解体消失(前期)-重建(末期)。
④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(末期)。
(3)与细胞有丝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,哪个不可能发生在有丝分裂过程中( )
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、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。
