有丝分裂探究性实验的设计与实施

闫莉婕

(北京市第五十中学 100061)

“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”是高中生物学中的一个经典实验，重点是观察有丝分裂的过程，也是细胞层次学习的重点内容之一，并为后续减数分裂的学习及孟德尔遗传定律本质的理解奠定基础。传统的教学过程是在学生学习了有丝分裂过程的基础上，有目的地寻找间期、前期、中期、后期、末期的细胞，观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。把有丝分裂过程作为事实性知识直接呈现出来，而忽略过程和探究方法的教学方式，不利于培养学生的能力。

1 设计思路

将此实验改进为探究实验，将本节内容的顺序调整为学生先收集不同染色体行为的分裂相，再分类、比较、分析、排序，推理出有丝分裂的过程。

调整实验步骤：教师课前10 min将根尖剪下，在解离液(盐酸和酒精混合液1∶1)中解离5 min，然后放在清水中分组备用。课堂上分析完实验步骤后开始做实验，根尖的漂洗时间刚好大约10～15 min，学生课上完成染色和制片这两个核心环节。

此外，对制片环节进行了改进，大蒜的根尖水培3 d之后，分生区细胞小，排列整齐，且几乎无液泡，颜色更深，在光下肉眼就能够区分，可将已解离好的根尖分生区部分直接拿刀片切下，并用刀片将其切散，之后再进行染色，染色10 s即可直接加盖盖玻片，然后将装片包上吸水纸，用镊子的钝端快速轻敲多次材料部分，临时装片置于显微镜下观察。并且，教师提前录制操作视频，送学生电脑展示，可避免教师前面展示时，后排学生看不清楚的弊端。

2 教学流程

2.1 制片观察 先安排学生以完成实验原理和步骤的分析，实验大蒜根尖分生区临时装片的制作，再进行显微观察。借助运用交互式数字显微镜，教师实时发现学生问题进行针对性指导，展示学生作品。并将学生作品截屏保存，用于后续分析实验结果，并对每一位学生课堂参与度进行评价。

2.2 收集分裂相推断分裂过程 学生将自己在不同视野下看到的不同分裂相图像保存在自己电脑中，收集不同染色体行为的分裂相后，再全班汇总，然后分类、比较、分析、排序，最后推理出有丝分裂的过程。

2.3 计数分析 对同一视野下不同分裂相的细胞进行计数，教师课前利用Excel统计表格，提前预设好各项公式，课上将学生用计数器数出来的原始数据直接输入电脑，生成呈现细胞各时期所占时长比例，同时用软件绘制出大蒜的细胞周期饼状图(图表略)。

这样在有限的时间不仅完成并分析了实验，还完成了细胞周期各时期细胞的统计工作，学生对有丝分裂图像的印象更深刻，更能深入理解有丝分裂对的意义。

3 结论与反思

通过对提取色素方法的改进，每个小组都可以观察到较为理想的实验现象。可节省时间用于之后的色素分离和实验结果的分析。

其次，圆形滤纸片的色素分离方法更为简便，易于操作，同样缩短了实验的时间。同时，该方法的原理与教材中分离方法的实验原理是一致的，只是滤液随层析液的扩散方向不同，滤纸条是随层析液向上扩散，而圆形滤纸是随层析液由中心向四周扩散。

探究结果表明，在大多数植物的叶片中叶绿体色素普遍存在，但由于含量的差异会导致叶片的颜色的不同。其中花青素的概念可以作为补充的知识，让学生了解即可。

本实验的探究方法还是要强调学生了解和掌握叶绿体色素提取与分离的一些重要知识点，但并不能完全取代教材中的实验。例如在提取中添加试剂的作用，分离后色素带在滤纸条上从上到下依次观察的顺序，这也是对学生的基本要求。