6.1細(xì)胞增殖（教學(xué)設(shè)計(jì)）20242025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1【教學(xué)目標(biāo)】（1）生命觀念：通過(guò)分析細(xì)胞增殖的意義及有絲分裂過(guò)程中染色體的行為和數(shù)量變化，理解細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)，形成“細(xì)胞是生命活動(dòng)基本單位”的生命觀念。（2）科學(xué)思維：基于細(xì)胞周期示意圖、有絲分裂各時(shí)期顯微照片及模擬實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用歸納與概括、模型與建模等方法，總結(jié)細(xì)胞周期的階段特征及有絲分裂各時(shí)期的規(guī)律，發(fā)展邏輯推理能力。（3）科學(xué)探究：通過(guò)“觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)，掌握臨時(shí)裝片制作的規(guī)范操作，觀察并記錄各時(shí)期細(xì)胞特征，嘗試用數(shù)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)不同時(shí)期細(xì)胞數(shù)量，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理能力。（4）社會(huì)責(zé)任：聯(lián)系細(xì)胞增殖異常（如癌細(xì)胞無(wú)限增殖）的實(shí)例，理解細(xì)胞增殖調(diào)控的重要性，形成關(guān)注細(xì)胞健康與疾病預(yù)防的社會(huì)責(zé)任感。【教學(xué)重難點(diǎn)】（1）重點(diǎn)：①細(xì)胞周期的概念及階段劃分；②有絲分裂各時(shí)期（間期、前期、中期、后期、末期）的染色體行為與數(shù)目變化；③“觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的操作與結(jié)果分析。（2）難點(diǎn)：①理解有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目與DNA含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；②區(qū)分染色質(zhì)與染色體的關(guān)系及其在細(xì)胞周期中的形態(tài)轉(zhuǎn)變；③實(shí)驗(yàn)中正確識(shí)別各分裂時(shí)期細(xì)胞并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成因?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】（1）實(shí)驗(yàn)材料：洋蔥根尖（培養(yǎng)至23cm）、解離液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)95%的酒精1:1混合）、清水、0.01g/mL的龍膽紫溶液（或醋酸洋紅液）、載玻片、蓋玻片、鑷子、滴管、培養(yǎng)皿、顯微鏡。（2）多媒體資源：細(xì)胞周期動(dòng)態(tài)演示動(dòng)畫（含間期DNA復(fù)制與蛋白質(zhì)合成過(guò)程）、有絲分裂各時(shí)期顯微照片（高倍鏡下的洋蔥根尖細(xì)胞）、染色體行為變化模擬視頻（重點(diǎn)展示著絲粒分裂、染色體移向兩極的過(guò)程）。（3）模型工具：自制染色體模型（用鐵絲模擬染色體，彩色毛線模擬DNA雙鏈）、細(xì)胞周期階段磁貼板（可移動(dòng)的間期、前期、中期、后期、末期標(biāo)簽）。（4）其他：學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄單（含細(xì)胞周期階段判斷表、各時(shí)期細(xì)胞數(shù)量統(tǒng)計(jì)表）、課堂練習(xí)題卡（含圖像分析題、數(shù)據(jù)計(jì)算題）。【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課（5分鐘）1.真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)：展示“嬰兒生長(zhǎng)”“傷口愈合”“種子萌發(fā)”三組圖片，提問(wèn)：“從嬰兒到成人，身體為何能不斷長(zhǎng)大？皮膚劃破后，傷口為何能逐漸愈合？種子萌發(fā)時(shí)，胚根為何能突破種皮？這些現(xiàn)象與細(xì)胞的哪些生命活動(dòng)有關(guān)？”2.學(xué)生活動(dòng)：觀察圖片并思考，部分學(xué)生回答：“細(xì)胞數(shù)量增加”“細(xì)胞分裂”。教師追問(wèn)：“細(xì)胞如何進(jìn)行分裂？分裂過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)部會(huì)發(fā)生哪些變化？”引發(fā)認(rèn)知沖突。3.教師引導(dǎo)：總結(jié)學(xué)生回答，指出“細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)，而有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞增殖的主要方式”，引出課題“6.1細(xì)胞增殖”。二、新課學(xué)習(xí)（28分鐘）1.環(huán)節(jié)一：細(xì)胞增殖的意義與細(xì)胞周期（7分鐘）（1）問(wèn)題引導(dǎo)：播放“人體造血干細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的血細(xì)胞”“植物根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量”的視頻，提問(wèn)：“細(xì)胞增殖對(duì)多細(xì)胞生物和單細(xì)胞生物分別有何意義？”（2）學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合初中所學(xué)“細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”的知識(shí)，小組討論后總結(jié)：“單細(xì)胞生物通過(guò)細(xì)胞增殖繁殖后代；多細(xì)胞生物通過(guò)細(xì)胞增殖補(bǔ)充衰老死亡的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育?！保?）教師講解：補(bǔ)充“細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)的過(guò)程”，引出“細(xì)胞周期”概念：“連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始，到下一次分裂完成時(shí)為止，為一個(gè)細(xì)胞周期?！睆?qiáng)調(diào)“連續(xù)分裂的細(xì)胞”（如根尖分生區(qū)細(xì)胞、造血干細(xì)胞）才具有細(xì)胞周期，而高度分化的細(xì)胞（如神經(jīng)細(xì)胞）不再分裂，無(wú)細(xì)胞周期。（4）模型演示：用磁貼板展示細(xì)胞周期示意圖（間期占90%95%，分裂期占5%10%），提問(wèn)：“為何間期持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于分裂期？間期細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生了哪些變化？”引導(dǎo)學(xué)生觀察動(dòng)畫中DNA分子的復(fù)制（由單鏈→雙鏈）和蛋白質(zhì)的合成（核糖體活躍），總結(jié)間期的主要變化：“完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)?！?.環(huán)節(jié)二：有絲分裂的過(guò)程（12分鐘）（1）分時(shí)期探究：播放有絲分裂全程動(dòng)畫（慢放3次），要求學(xué)生按“間期→前期→中期→后期→末期”順序觀察染色體行為變化，完成表格（見(jiàn)表1）。表1有絲分裂各時(shí)期特征觀察表時(shí)期染色體形態(tài)變化染色體數(shù)目DNA含量細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化（如核膜、核仁、紡錘體）間期染色質(zhì)狀態(tài)2n2n→4n核膜、核仁存在，無(wú)紡錘體前期染色質(zhì)→染色體2n4n核膜消失、核仁解體，紡錘體形成中期染色體形態(tài)穩(wěn)定2n4n染色體著絲粒排列在赤道板上后期著絲粒分裂4n4n染色體移向細(xì)胞兩極，紡錘絲牽引末期染色體→染色質(zhì)4n→2n4n→2n核膜、核仁重建，紡錘體消失，細(xì)胞板形成（2）學(xué)生活動(dòng)：分組觀察動(dòng)畫并填寫表格，組內(nèi)討論“中期染色體為何排列在赤道板上？”“后期染色體數(shù)目為何加倍？”等問(wèn)題。教師巡視指導(dǎo)，糾正“赤道板是真實(shí)結(jié)構(gòu)”的誤解（強(qiáng)調(diào)赤道板是虛擬位置，細(xì)胞板是真實(shí)結(jié)構(gòu)）。（3）模型模擬：每組發(fā)放染色體模型（2條染色體，每條含2個(gè)姐妹染色單體），模擬間期DNA復(fù)制（添加另一條毛線模擬復(fù)制后的DNA），前期染色體縮短變粗，中期排列在“赤道板”（用直尺標(biāo)記），后期著絲粒分裂（拆開(kāi)鐵絲連接點(diǎn)），末期染色體解螺旋。教師選取一組上臺(tái)展示，其他組評(píng)價(jià)“模擬是否準(zhǔn)確”，重點(diǎn)關(guān)注“姐妹染色單體分離”“染色體數(shù)目變化”的模擬是否正確。（4）歸納總結(jié)：結(jié)合學(xué)生模擬結(jié)果，教師用板書梳理各時(shí)期核心特征（見(jiàn)板書設(shè)計(jì)），強(qiáng)調(diào)“有絲分裂的重要意義是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制（實(shí)質(zhì)為DNA復(fù)制）后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，保持了細(xì)胞的親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性”。3.環(huán)節(jié)三：實(shí)驗(yàn)——觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂（9分鐘）（1）實(shí)驗(yàn)原理講解：說(shuō)明“高等植物根尖分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂，通過(guò)顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，可判斷細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期”，強(qiáng)調(diào)“解離液使組織細(xì)胞相互分離開(kāi)，龍膽紫溶液使染色體著色”。（2）操作步驟指導(dǎo)：演示“解離→漂洗→染色→制片”的規(guī)范操作（見(jiàn)表2），提醒注意事項(xiàng)：“解離時(shí)間35分鐘（過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞被破壞，過(guò)短細(xì)胞未分離），漂洗時(shí)間10分鐘（防止解離液殘留，影響染色），染色時(shí)間35分鐘（過(guò)深影響觀察，過(guò)淺染色體不清），制片時(shí)用鑷子尖輕敲蓋玻片使細(xì)胞分散?！北?觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂操作步驟步驟操作要點(diǎn)目的解離剪取洋蔥根尖23mm，放入盛有解離液的培養(yǎng)皿中，室溫下解離35分鐘用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)漂洗用鑷子取出根尖，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗約10分鐘洗去解離液，防止解離液殘留影響染色染色把根尖放入盛有龍膽紫溶液的培養(yǎng)皿中染色35分鐘使染色體（質(zhì)）著色，便于觀察制片取根尖放在載玻片上，加一滴清水，用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，輕敲蓋玻片使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，避免細(xì)胞重疊，便于觀察（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)：分組操作，教師巡回指導(dǎo)，糾正“未剪取根尖23mm（誤取伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞）”“漂洗時(shí)間不足”“制片時(shí)未分散細(xì)胞”等問(wèn)題。（4）觀察與記錄：學(xué)生用低倍鏡找到分生區(qū)（細(xì)胞呈正方形，排列緊密），換高倍鏡觀察各時(shí)期細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)記錄單上繪制23個(gè)不同時(shí)期的細(xì)胞圖像（標(biāo)注染色體、核膜等結(jié)構(gòu)），統(tǒng)計(jì)視野中各時(shí)期細(xì)胞數(shù)量（見(jiàn)表3）。表3各時(shí)期細(xì)胞數(shù)量統(tǒng)計(jì)表時(shí)期間期前期中期后期末期總數(shù)細(xì)胞數(shù)（5）討論與分析：提問(wèn)：“視野中間期細(xì)胞數(shù)量最多，說(shuō)明了什么？”學(xué)生回答：“間期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，大多數(shù)細(xì)胞處于間期。”進(jìn)一步提問(wèn)：“若視野中細(xì)胞重疊嚴(yán)重，可能是哪些操作不規(guī)范導(dǎo)致的？”學(xué)生總結(jié)：“解離不充分或制片時(shí)未分散細(xì)胞。”三、例題分析（4分鐘）展示例題：“如圖為某植物細(xì)胞有絲分裂的顯微照片（圖中A為間期，B為前期，C為中期，D為后期，E為末期）。請(qǐng)回答：（1）圖中哪個(gè)時(shí)期染色體數(shù)目最多？為什么？（2）若該植物體細(xì)胞染色體數(shù)為2n=4，D時(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)目和DNA含量分別是多少？（3）觀察到的細(xì)胞中，處于間期的細(xì)胞最多，原因是什么？”學(xué)生活動(dòng)：獨(dú)立思考后，小組內(nèi)交流答案。教師邀請(qǐng)學(xué)生代表回答，第（1）題正確答案為“D后期，因?yàn)橹z粒分裂，染色體數(shù)目加倍”；第（2）題正確答案為“染色體數(shù)目8條，DNA含量4n”；第（3）題正確答案為“間期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，占細(xì)胞周期的90%95%”。教師補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)“染色體數(shù)目以著絲粒數(shù)目為準(zhǔn)，DNA含量需考慮間期復(fù)制后的變化”。四、隨堂練習(xí)（3分鐘）發(fā)放練習(xí)題卡，題目如下：1.下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是（）A.成熟的生殖細(xì)胞產(chǎn)生后立即進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期B.機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中C.細(xì)胞周期由間期和分裂期組成，間期占大部分時(shí)間D.細(xì)胞分裂期為細(xì)胞分裂提供物質(zhì)基礎(chǔ)2.有絲分裂過(guò)程中，染色體數(shù)目加倍發(fā)生在（）A.間期B.前期C.中期D.后期3.觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)，視野中最多的細(xì)胞是（）A.間期細(xì)胞B.前期細(xì)胞C.中期細(xì)胞D.后期細(xì)胞4.某生物的體細(xì)胞染色體數(shù)為2n，有絲分裂后期細(xì)胞中，染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)分別為（）A.4n、4n、4nB.4n、0、4nC.2n、0、2nD.2n、2n、2n學(xué)生獨(dú)立完成后，教師公布答案（1.C；2.D；3.A；4.B），針對(duì)第4題提問(wèn)：“為何后期染色單體數(shù)為0？”學(xué)生回答：“著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體，染色單體消失。”教師總結(jié)：“染色單體存在于間期復(fù)制后至后期著絲粒分裂前，后期和末期無(wú)染色單體。”【板書設(shè)計(jì)】6.1細(xì)胞增殖一、細(xì)胞增殖的意義1.單細(xì)胞生物：繁殖后代2.多細(xì)胞生物：生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳的基礎(chǔ)二、細(xì)胞周期1.概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始→下一次分裂完成時(shí)為止2.階段：間期（90%95%）→分裂期（5%10%）間期：DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞生長(zhǎng)三、有絲分裂過(guò)程1.間期：染色質(zhì)狀態(tài)，DNA復(fù)制（2n→4n）2.前期：染色質(zhì)→染色體；核膜消失、核仁解體；紡錘體形成3.中期：染色體著絲粒排列在赤道板上（觀察最佳時(shí)期）4.后期：著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍（2n→4n）；染色體移向兩極5.末期：染色體→染色質(zhì)；核膜、核仁重建；細(xì)胞板→細(xì)胞壁四、實(shí)驗(yàn)：觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂步驟：解離→漂洗→染色→制片關(guān)鍵：分生區(qū)細(xì)胞（正方形、排列緊密）；間期細(xì)胞最多【設(shè)計(jì)思路】本設(shè)計(jì)以“真實(shí)情境→問(wèn)題驅(qū)動(dòng)→模型構(gòu)建→實(shí)驗(yàn)探究→應(yīng)用遷移”為主線，落實(shí)核心素養(yǎng)。通過(guò)“嬰兒生長(zhǎng)”等情境激發(fā)興趣，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)探究細(xì)胞增殖的意義；利用動(dòng)畫、模型等直觀工具突破“染色體行為變化”的難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作提升科學(xué)探究能力；例題與練習(xí)緊扣考點(diǎn)，強(qiáng)化對(duì)細(xì)胞周期、有絲分裂各時(shí)期特征的理解；最后聯(lián)系社會(huì)責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)胞增殖異常與疾病的關(guān)系，體現(xiàn)生物學(xué)科的育人價(jià)值?！窘虒W(xué)反思】（1）預(yù)設(shè)問(wèn)題：部分學(xué)生可能混淆“染色質(zhì)與染色體”的關(guān)系（認(rèn)為是兩種物質(zhì)），需強(qiáng)調(diào)二者