教学设计 | BX1 6.1.2 细胞的增殖

年级

高一年级

  授课时间

2课时

课题

第1节  细胞的增殖

教材分析

本节课内容包括:细胞增殖的方式和意义；真核细胞细胞周期的概念和特点；植细胞的有丝分裂的过程。重点阐述了细胞增殖的主要方式——有丝分裂的基本过程、特点和意义。本节教学内容建议安排2课时。本节先从介绍细胞增殖的意义开始，引出细胞增殖的必要性，再介绍细胞增殖所具有的周期性，细胞周期分为分裂间期和分裂期，强调两个不同时期所用时间不同和作用不同，最后重点介绍了细胞周期中的分裂期，即有丝分裂过程中染色体的变化规律，阐明有丝分裂的重要意义。有丝分裂的过程、特点和意义是教学的重点。本节安排“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的“探究·实践”，一方面可以让学生实际操作，观察真实的细胞有丝分裂，将认识建立在观察实证的基础上；另一方面也可以进一步训练制作临时装片和操作显微镜的技能。

本节内容是在掌握前面细胞的结构和功能的基础上来深入学习细胞分裂的方式、过程等内容，为以后减数分裂的学习打下基础。并且也便于学生理解遗传的基本规律和生物变异，所以本节知识的学习起着承上启下的重要作用。

教学目标

1.简述细胞生长和增殖的周期性。

2.概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义。

3.能制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片，观察、描述有丝分裂各个时期的特点。

教学重、难点

1.教学重点

(1)有丝分裂各个时期的特点。

(2)有丝分裂的意义。

2.教学难点

(1)有丝分裂过程中染色体的行为变化及染色体和DNA的数量变化。

(2)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。

教学过程

第2课时

教学内容

教师活动

学生活动

引入新课

【情境回顾】

结合图片引导学生复习植物细胞有丝分裂每个时期的主要特点。从而引入动物细胞有丝分裂的学习。

回顾植物细胞有丝分裂每个时期的主要特点。

一、动物细胞有丝分裂与无丝分裂

播放动物细胞有丝分裂过程视频。引导学生概括出动物细胞有丝分裂过程中染色体的行为特点。

DNA平均分配。

【布置任务】

任务一:阅读课本P114,列表比较动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的异同点。

【拓展延伸】

引导学生结合之前的知识点，分析与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用。

中心体：复制在间期，移动在前期

【思考分析】

引导学生思考有丝分裂的意义。

亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA复制)后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA ,因而在生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。

【拓展延伸】

癌细胞：细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

起因：受到致癌因子的作用。

正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50—60次。

【阅读概述】

指导学生阅读教材P115，简要概括真核细胞无丝分裂过程、特点等。

（二）真核细胞无丝分裂

1.过程

细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞

2.特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制。 

3.实例：蛙的红细胞的分裂

观看动物细胞有丝分裂过程视频，概括动物细胞有丝分裂过程中染色体的行为特点。

阅读课本对比动物、植物细胞有丝分裂的异同点。

分析归纳与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用。

评价有丝分裂的意义。

阅读教材，了解无丝分裂。

习题巩固

1.依据细胞生理特点鉴别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的

A.染色体的数目变化

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式

【答案】C

【解析】A、动、植物细胞有丝分裂过程中染色体的数目变化相同,A错误;

B、低等植物细胞和动物细胞有丝分裂过程中都有中心体参与，都会出现星射线,B错误;

C、植物细胞有丝分裂过程中,在末期时细胞中央形成细胞板，并向四周扩展形成新的细胞壁，将细胞分成两个子细胞;动物细胞在分裂末期时，细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞,C正确;

D、动、植物细胞自身蛋白质合成的方式相同,D错误。

故选C。

2.  蛙的红细胞无丝分裂过程和其他细胞的有丝分裂相比，下列叙述正确的是 

 A.没有DNA和染色体的复制

 B.分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化

 C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半

 D.无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物中

【答案】B

【解析】 A、无丝分裂有DNA和染色体的复制，A错误;

B、无丝分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化，B正确;

C、分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核,子细胞中染色体与亲代相同，C错误;

D、无丝分裂是真核细胞的增殖方式之一,D错误。

故选: B。

二、运用模型解释细胞不能无限长大

【展示模型】

运用模型引导学生分析细胞大小和物质运输效率之间的关系，解释细胞不能无限长大的原因。通过一系统的问题探讨使学生认同细胞可以通过增殖来保证物质运输的效率。

1.目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

2.原理：a.NaOH和酚酞相遇成紫红色。

 b.NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。

 c.扩散速率用扩散的体积/整个琼脂快的体积。

3.材料用具：三个正方体琼脂块，（边长2cm、4cm和8cm。)(琼脂块的体积充当细胞的大小) 

4.实验步骤 

①制备琼脂块：切取3块边长分别为8cm、4cm、2cm的含酚酞的琼脂块正方体

   ↓

②浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟   ↓

③切割：捞取、干燥并均分琼脂块(注意：每两次操作之间必须把刀擦干)

 ↓

④测量、记录、计算，得出结果

【问题探讨】

计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。

①结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而减小；

物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？ 

②细胞大小与物质运输的效率有什么关系?

细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。

③从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？

细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。 

除此之外还有什么原因呢？

细胞的核质比例限制了细胞的长大。

④细胞是越小越好吗？并说明理由。

不是；组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。

尝试运用模型解释细胞不能无限长大的原因。

分析讨论问题，得出结论。

习题巩固

3.下列有关细胞相对表面积、细胞对外的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是

A.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛

B.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢

C.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢

D.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛

【答案】A

【解析】细胞的相对表面积越大,物质运输效率越高,细胞新陈代谢越旺盛;细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢。

三、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂

实验材料选取

引导学生思考讨论可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程，选择这些材料的原因是什么？

动物受精卵及早期胚胎、植物茎尖、植物根尖。这些材料都是具有较强的分裂能力。

实验原理

①在高等植物体内, 有丝分裂常见于根尖、尖等分生区细胞,适宜条件下有丝分裂旺盛,易观察到处于不同分裂时期的细胞。

②有丝分裂的不同时期,细胞中染色体的行为不同。

③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料甲紫溶液染成深色。

材料用具

洋葱、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液、甲紫溶液或醋酸洋红液

实验步骤

第一步：洋葱根尖的培养

第二步：装片的制作（解离—漂洗—染色—制片）

第三步： 有丝分裂的观察

引导学生对结果进行分析：

1、从图中找出处于分裂间期，前期、中期、后期、末期的细胞。

2、什么时期的细胞数量最多?为什么?

间期细胞最多,因为在一个细胞周期中,间期所占时间最长。

3、能观察到某个细胞的连续变化么?为什么?

不能。细胞已经在解离时被杀死。

思考讨论用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程及选择的原因。

分析实验原理，根据材料用具进行实验，根据实验结果进行分析。

习题巩固

4.(2023·贵州铜仁高一期末)如图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的显微照片，下列相关说法正确的是 

A.装片的制作步骤为：解离→染色→漂洗→制片

B.持续观察同一细胞能看到有丝分裂的各个时期

C.细胞周期中，细胞依次经过b→e→a→c→d时期

D.c细胞中染色体数目和核DNA数目均是a细胞的两倍

【答案】C

【解析】A、装片的制作步骤为:解离→漂洗→染色→制片，A错误;

B、经过解离步骤后细胞已经死亡，因此续观察同一细胞不可看到有丝分裂的各个时期，B错误;

C.根据染色体的行为特征可知，a细胞为有丝分裂中期，b细胞为有丝分裂间期，c细胞为有丝分裂后期，d细胞为有丝分裂末期，e细胞为有丝分裂前期，因此细胞周期中，细胞依次经过b→e→c→d时期,C正确;

D、a细胞为有丝分裂中期，c细胞为有丝分裂后期，染色体数目加倍，c细胞中染色体数目是a细胞的两倍，但两者的DNA数目相同，D错误。

故选C。

5.如图表示真核细胞一个细胞周期中染色体的变化，下列有关叙述正确的是 

A.同一个体所有细胞的细胞周期持续时间相同

B.细胞中的DNA含量加倍是在e～a时期

C.植物细胞中，d～e时期囊泡的活动加强

D.动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处主要发生在a～b时期和c～d时期

【答案】D

【解析】A、同一个体中不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同，A错误;

B、细胞中的DNA含量加倍是在间期，即b～c时期，B错误;

C、植物细胞中，高尔基体与末期细胞壁的形成有关，因此a～b时期囊泡的活动加强，C错误;

D、动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处主要发生在前期(c～d时期)和末期(a～b时期)，D正确。

故选D。

课堂小结

板书设计

一、动物细胞有丝分裂与无丝分裂

1.动物细胞有丝分裂

(1)过程

(2)动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较

(3)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用

2.无丝分裂

二、运用模型解释细胞不能无限长大

三、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂

实验材料选取：具有较强的分裂能力