2019-2020年高一生物人教版必修1教案：6-1《細胞增殖》.doc

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2019-2020年高一生物人教版必修1教案：6-1《細胞增殖》 時 間： 星 期： 主 備 人： 高冬鋒 使用人： 【教學主題】第1節(jié)　細胞的增殖 一、基礎知識學習 【學點1】細胞不能無限長大 １.細胞體積越大，需要的營養(yǎng)物質(zhì)越多，需要排出的代謝廢物也越多，物質(zhì)的輸入和輸出會遇到困難。 ２. 細胞體積越大，相對表面積越小，細胞物質(zhì)運輸效率就越低。 細胞的表面積和體積的關系限制了細胞的長大。（主要原因） ３.細胞核中DNA相對穩(wěn)定，而細胞體積的太大，細胞核的“負擔”就會過重。 4、生物的生長的基礎：①細胞生長→體積增大②細胞增殖→數(shù)目增加 5、細胞的增殖意義：①單細胞生物，細胞增殖就是生物的繁殖。②多細胞生物，通過細胞增殖而生長、發(fā)育。 6、細胞增殖方式和兩大過程：細胞以分裂的方式進行增殖。包括物質(zhì)準備和細胞分裂整個連續(xù)過程。 7、真核細胞三種分裂方式：有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。 有絲分裂和無絲分裂產(chǎn)生的子細胞都是體細胞，減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞是有性的生殖細胞。 〖總結(jié)〗細胞的 影響物質(zhì)運輸效率，限制細胞不能無限長大。 細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體 、 、 、 的基礎。 真核細胞三種分裂方式： 分裂、 分裂、 分裂。 〖學點1學習情況檢測〗 1.大小不同的干泥球同時浸入水中，最先被浸透的泥球是 A．大泥球 B．小泥球 C．大小泥球同時浸透 D．不能確定 2.下列有關細胞不能無限長大的原因的敘述中，不正確的是（ ） A. 細胞表面積和體積的比例有關 B. 胞核的大小是有一定限度的 C. 細胞體積過大不利于細胞內(nèi)外的物質(zhì)交流 D. 細胞的體積與細胞核無關 【學點2】真核生物體細胞的有絲分裂 1. 細胞周期 概念：連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期（物質(zhì)準備）和分裂期。 ①條件：只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期。如發(fā)育的受精卵、根尖分生區(qū)等。 ②起、止點：從一次分裂完成時開始→下一次分裂完成時結(jié)束。 2、分裂間期：從細胞分裂結(jié)束之后到下次分裂之前，為分裂期進行活躍物質(zhì)準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，同時細胞有適度的生長。時間長，占細胞周期的90%—95%。 3、分裂期：根據(jù)細胞核及其內(nèi)染色體變化特點，分四個時期，前期、中期、后期、末期。 4、植物細胞為例來探究各個時期的特征： 時期 植物細胞示意圖 染色體形、數(shù)的變化 主要特點 記憶歌訣 分裂 間期 1條→1條 完成組成染色體的DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成。復制的結(jié)果，每個染色體都形成兩個完全一樣的姐妹染色單體。 DNA復制蛋白質(zhì)合成 分 裂 期 前期 1條→1條 ①出現(xiàn)染色體；②核仁解體，核膜消失； ③從細胞兩極發(fā)生許多紡錘絲，進而形成 紡錘體； ④染色體 散亂分布 在紡錘體中央上。 膜仁消失 兩體現(xiàn) 中期 1條→1條 染色體的 著絲點 排列在赤道板上， 染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰。（計數(shù)好時機） 著絲點排在板上變 后期 1條→2條 ①每個著絲點一分為二，每個染色體的兩個姐妹染色單體分開，成為兩個子染色體； ②紡錘絲收縮牽引染色體向兩極移動，形成兩套形態(tài)和數(shù)目完全相同的染色體。 姐妹分離兩極遷 末期 1條→1條 ①兩組染色體分別到達兩極后，染色體變成細長絲狀的 染色質(zhì) ； ② 紡錘體 消失， 核膜 、 核仁重新出現(xiàn)； 兩體消失膜仁重現(xiàn) 5、細胞核中DNA、染色體、染色單體的變化（細胞的核中DNA含量為2a，染色體數(shù)2N） 間期 前期 中期 后期 末期 DNA含量 2a → 4a 4a 4a 4a 4a → 2a 染色體數(shù) 2N 2N 2N 4N 4N → 2N 染色單體 0 → 4N 4N 4N 0 0 6、動植物細胞的有絲分裂的兩點區(qū)別 前期 末期 紡錘體的形成方式 細胞質(zhì)分裂的方式 植物 由兩極直接發(fā)出的紡錘絲 形成紡錘體 在赤道板附近形成 細胞板 ，向四周擴展將細胞割裂成兩個細胞 動物 復制的兩個中心體發(fā)出的 星射線 形成紡錘體 細胞膜在赤道板附近 凹陷 ，將細胞縊裂為兩個子細胞 7、直接參與有絲分裂有關的細胞器： ▲核糖體：有絲分裂間期有關蛋白質(zhì)的合成場所。 ▲中心體：動物和低等植物細胞分裂過程中與紡錘體的形成有關，并決定細胞的分裂方向。在間期完成復制，前期移向兩極。（注意：低等植物細胞也有中心體） ▲高爾基體：植物細胞分裂末期與細胞壁的形成有關。 ▲線粒體：為DNA復制、蛋白質(zhì)的合成、紡錘絲牽引染色體運動等提供能量。 8、細胞有絲分裂意義 ①是將親代細胞的染色體經(jīng)過復制（實質(zhì)DNA復制，染色體形態(tài)變化，數(shù)目并沒改變）以后，精確的平均分配到兩個子細胞中去。 親代細胞與有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞，染色體、核DNA完全相同。 ②由于染色體上有遺傳物質(zhì)，因而在生物親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性?？梢姡毎姆至褜τ谏锏倪z傳有重要意義。 〖學點2學習情況檢測〗 甲 乙 1.下圖表示細胞有絲分裂一個細胞周期所用的時間，下列說法正確的是（ ） ①甲→乙的過程表示分裂間期 ②乙→甲的過程表示分裂期 ③一個細胞周期是指甲→甲的全過程 ④一個細胞周期是指乙→乙的全過程 A．①②④ B．④ C．③ D．①②③ 2．細胞進行有絲分裂時，染色體發(fā)生有規(guī)律的變化，這些變化的順序是（ ） ①染色質(zhì)縮短變粗成染色體；②染色體變細伸長為染色質(zhì)；③組成染色體的DNA復制；④染色體排列在赤道板上；⑤著絲點分裂，染色體移向兩極 A．③①④⑤② B．③④①⑤② C．①③④⑤② D．①④③②⑤ 3.在細胞分裂前期，動物細胞區(qū)別于高等植物細胞的變化特點是( ) A.染色質(zhì)集縮成染色體的方式不同 B.染色體的基本結(jié)構(gòu)不同 C.紡錘體的來源不同 D.核仁和核膜的解體方式不同 【學點3】部分真核細胞的無絲分裂 1.大體過程：一般是細胞核先 延長 ，核的中部向內(nèi) 凹進 ，縊裂 成兩個細胞核；然后，整個細胞從 中部 縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。 2.概念：在細胞分裂過程中沒有出現(xiàn) 紡錘絲 和 染色體 的變化（與有絲分裂最大的區(qū)別之處），所以叫做無絲分裂。 3.舉例：蛙的 紅細胞 的分裂。 〖學點3學習情況檢測〗 1．無絲分裂和有絲分裂的主要區(qū)別是（ ） A．DNA分子不復制 B．不出現(xiàn)紡錘體和染色體 C．遺傳物質(zhì)不能平均分配 D．細胞質(zhì)不平均分配 2.下列細胞的分裂是有絲分裂的是（ ） A．細菌的分裂 B．蛙紅細胞的分裂 C．蛙受精卵的分裂 D．形成卵細胞的分裂 【學點4】觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂 （1）實驗原理：①高等植物的根尖、芽尖等分生區(qū)細胞及動物的受精卵等有絲分裂旺盛。②活生物組織經(jīng)15%鹽酸+95%酒精解離3—5分鐘后細胞死亡，細胞分裂止于當時所處的時期。③細胞核內(nèi)染色體易被堿性染料著色，便于觀察。④根據(jù)觀察到的染色體特點，識別有絲分裂的不同時期。 （2）步驟 材料 時間 作用 培養(yǎng) 洋蔥 3—4天 制 作 裝 片 （取材：根尖2—3 cm,10 am—14 pm分裂最活躍） 解離 解離液（15%鹽酸+95%酒精） 3—5min 溶解細胞間質(zhì)，使細胞分離 漂洗 清水 約10min 洗去藥液，防止解離過度 染色 0.01g/mL龍膽紫（醋酸洋紅） 3—5min 使染色體著色 制片 滴清水，碎根尖，壓片 使細胞分散開呈薄云霧狀 觀察 低倍鏡找到分生區(qū)：細胞呈正方形，排列緊密；轉(zhuǎn)高倍鏡尋找分裂各期細胞 （3）實驗中的注意事項： ①根尖培養(yǎng)：培養(yǎng)時應經(jīng)常換水，防止長期缺氧，根細胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精，使根細胞中毒、腐爛。 ②解離：1）通過解離將細胞殺死，使細胞停留在不同的分裂時期。2）解離的目的是使組織細胞相互分離開。3）解離時間不易過長或過短：過長會使根尖過分酥軟且染色體成分破壞；過短使根尖細胞解離不充分，不能相互分離。 ③漂洗：漂洗一定要徹底，防止殘留的解離液(鹽酸)繼續(xù)破壞細胞，同時鹽酸也影響染色和腐蝕鏡頭。 ④壓片：用力要恰當均勻，過重可能將組織壓爛，過輕細胞不能分散開。 〖學點4學習情況檢測〗 1.觀察動物的細胞有絲分裂的理想材料是( ) A.活的肝組織 B.口腔上皮細胞 C.發(fā)育著的受精卵 D.卵細胞 2.用顯微鏡的高倍物鏡觀察洋蔥表皮細胞裝片時，能看清細胞核，但看不到染色體，主要原因是 A.使用顯微鏡不正確 B.洋蔥表皮細胞不分裂 C.洋蔥表皮細胞不完整 D.洋蔥表皮細胞正在分裂 3.在顯微鏡下觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂的裝片時，視野中的大多數(shù)細胞處于 A.間期 B.前期 C.后期 D.末期 二、記憶節(jié)節(jié)清 有絲分裂的一個細胞周期 時期 特點 核DNA 染色體 單體 分裂間期 DNA復制與蛋白質(zhì)的合成。 2a→4a 2N 0→4N 分裂期M 前期 核膜核仁消失，紡錘絲形成紡錘體，出現(xiàn)染色體； 4a 2N 4N 中期 紡錘絲牽染色體運動，使著絲點排列在赤道板； 4a 2N 4N 后期 著絲點分裂，染色單體分開，分別移向兩極； 4a 4N 0 末期 紡錘絲消失，染色體變成染色質(zhì)，核膜核仁出現(xiàn)。 4a→2a 2N 0 動植物細胞的有絲分裂的兩點區(qū)別：前期紡錘體的形成方式，末期細胞質(zhì)分裂的方式。 蛙的紅細胞的分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，所以叫做無絲分裂。 觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂的制作流程：解離→漂洗→染色→制片 三、課本問題與課后練習 （一）問題探討 1.象與鼠相應器官和組織的細胞大小無明顯差異。 2.生物體的生長，既靠細胞分裂增加細胞的數(shù)量，還要靠細胞生長增大細胞的體積。 （二）實驗1 1.當NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測NaOH的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道NaOH擴散到多遠；在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴散的速率是相同的。 2.根據(jù)球體的體積公式V=4/3πr3，表面積公式S=4πr2，計算結(jié)果如下表。 細胞直徑（μm） 表面積（μm2） 體積（μm3） 比值（表面積/體積） 20 1 256 4 187 0.30 30 2 826 14 130 0.20 3.細胞越大，物質(zhì)運輸?shù)男试降停远嗉毎矬w是由許多細胞而不是由少數(shù)體積更大的細胞構(gòu)成的。細胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細胞體積越大，其表面積相對越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運輸?shù)男试降汀? （三）實驗2 1.間期的細胞最多。因為間期時間最長。 2.每一時期的時間=洋蔥的細胞周期（12 h）每一時期的細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例 （四）批判性思維 細胞體積的最小限度，是由完成細胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)（如核糖體）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。 （五）旁欄思考題 有絲分裂的絲指的是紡錘絲。 （六）技能訓練 提示：限制細胞長大的因素主要有兩方面。1.細胞表面積與體積的比。原生動物細胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2.細胞的核質(zhì)比，細胞核所控制的細胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲這樣個體較大的細胞有兩個細胞核，保證正常的核質(zhì)比。 （七）練習 基礎題1.C。 2.A。 3.D。 4.C，E。 5.B。 拓展題1.提示：卵細胞的卵黃中貯存了大量營養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營養(yǎng)物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細胞外物質(zhì)的輸入；細胞的表面積與體積之比限制細胞的物質(zhì)運輸，而卵細胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以長得比較大。 】 【典型例題】