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2019-2020年高中生物《細(xì)胞的增殖》教案21 新人教版必修1 一、 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)： 1.簡述細(xì)胞生長和增殖的周期性。 2.觀察細(xì)胞的有絲分裂并概述其過程。 3.描述細(xì)胞的無絲分裂。 4.模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長大的原因。 能力目標(biāo)： 養(yǎng)成學(xué)生批判性思考的能力。 情感態(tài)度價值觀： 形成學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)精神。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）細(xì)胞生長和增殖的周期性。 （2）真核細(xì)胞有絲分裂的過程。 2.教學(xué)難點(diǎn) 真核細(xì)胞有絲分裂過程中，各個時期染色體行為和數(shù)目的變化，以及DNA數(shù)量的變化。 三、教學(xué)方法 探究法，講述法，實(shí)驗(yàn)法 四、課時安排 2課時 五、教學(xué)過程 〖章引言〗學(xué)生閱讀P109。讓他們知道生命都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程?；罴?xì)胞也一樣。 〖節(jié)引言〗以“問題探討”引入，學(xué)生思考回答，老師提示。 〖提示〗 1.象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小無明顯差異。 2.生物體的生長，既靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量（主），還要靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積（次）。 〖板書〗生物體的生長既靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量（主），還要靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積（次）。 〖問題〗以“本節(jié)聚焦”提問，再次引起學(xué)生的思考注意。 〖板書〗一、細(xì)胞不能無限長大 〖實(shí)驗(yàn)1〗通過實(shí)驗(yàn)來說明細(xì)胞不能無限長大。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的討論。教師提示。 〖提示〗 1.當(dāng)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(kuò)散到多遠(yuǎn)；在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)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(xì)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(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?，所以多?xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細(xì)胞體積越大，其表面積相對越小，細(xì)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(yùn)輸?shù)男试降汀? 〖板書〗細(xì)胞不能無限長大的原因：（結(jié)合P114的技能訓(xùn)練） 1.表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大；（主） 2.細(xì)胞的核質(zhì)比（次）。（如果細(xì)胞太大，細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”就會過重。） 〖批判性思維〗學(xué)生思考教師提示。 〖提示〗細(xì)胞體積的最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)（如核糖體等）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。 〖板書〗二、細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖 細(xì)胞增殖是生命體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。 細(xì)胞增殖包括物質(zhì)注備和細(xì)胞分裂整個連續(xù)的過程。 真核細(xì)胞的分裂方式有三種：①有絲分裂②無絲分裂③減數(shù)分裂 〖板書〗三、有絲分裂（體細(xì)胞的增殖） 細(xì)胞周期：即連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一～～。 （包括分裂間期（長）和分裂期（短）） 〖講述〗 一般把細(xì)胞增殖周期分為兩個階段：間期和分裂期。細(xì)胞在前一次分裂結(jié)束之后就進(jìn)入間期，這時就是新的細(xì)胞周期的開始。間期一共分為三個分期。間期結(jié)束就進(jìn)入有絲分裂期。根據(jù)目前的認(rèn)識，整個細(xì)胞增殖周期可以分為G1、S、G2、M四個小分期，如下表： 細(xì)胞增殖周期中的各個分期，各有其不同的特點(diǎn)。 G1期的特點(diǎn) G1期是從上次細(xì)胞增殖周期完成以后開始的。G1期是一個生長期。在這一時期中主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的生物合成，并且為下階段S期的DNA合成做準(zhǔn)備，特別是合成DNA的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。 S期的特點(diǎn) 從G1期進(jìn)入S期是細(xì)胞增殖的關(guān)鍵時刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的復(fù)制就是在這個時期進(jìn)行的。通常只要DNA的合成一開始，細(xì)胞增殖活動就會進(jìn)行下去，直到分成兩個子細(xì)胞。 G2期的特點(diǎn) G2期又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”，因?yàn)樗饕獮楹竺娴腗期做準(zhǔn)備。在G2期中，DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成，不過其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為M期紡錘體微管的組裝提供原料。 M期的特點(diǎn) 細(xì)胞一旦完成了細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備，就進(jìn)入有絲分裂期。細(xì)胞分裂期是一個連續(xù)的過程，為了研究的方便，可以人為地將它分成前、中、后、末四個時期。M期的細(xì)胞有極明顯的形態(tài)變化。間期中的染色質(zhì)（主要成分是DNA和蛋白質(zhì)），在M期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的形成、復(fù)制和移動等活動，保證了將S期復(fù)制的兩套DNA分子平均地分到兩個子細(xì)胞中去。 〖技能訓(xùn)練〗 〖提示〗限制細(xì)胞長大的因素主要有兩方面。1.細(xì)胞表面積與體積的比。原生動物細(xì)胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2.細(xì)胞的核質(zhì)比，細(xì)胞核所控制的細(xì)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(xì)胞有兩個細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比。 〖作業(yè)〗練習(xí)一二 基礎(chǔ)題 1.C。 2.A。 3.D。 4.C，E。 5.B。 拓展題 1.提示：卵細(xì)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(xì)胞外物質(zhì)的輸入；細(xì)胞的表面積與體積之比限制細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，而卵細(xì)胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以長得比較大。 〖板書設(shè)計〗 1.整個細(xì)胞增殖周期可以分為G1、S、G2、M四個小分期，如下表： 2.有絲分裂各時期的特點(diǎn) 時期 植物細(xì)胞示意圖 動物細(xì)胞 示意圖 主要特點(diǎn) 記憶歌訣 分裂間期 完成組成染色體的DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。復(fù)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。 復(fù)制合成 分裂期 前期 ①出現(xiàn)染色體；②核膜解體，核仁消失； ③從細(xì)胞兩極發(fā)生許多紡錘絲，進(jìn)而形成紡錘體； ④染色體著絲點(diǎn)散亂分布在紡錘體上。 膜仁消失 兩體現(xiàn) 中期 染色體的著絲點(diǎn)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(jī)） 著絲點(diǎn)排在板上變 后期 ①每個著絲點(diǎn)分裂為二，每個染色體的兩個姐妹染色單體分開，成為兩個染色體； ②紡錘絲收縮牽引染色體向兩極移動，形成兩套數(shù)目和形態(tài)完全相同的染色體 姐妹分離兩極遷 末期 ①兩組染色體分別到達(dá)兩極后，又變成細(xì)長盤曲的染色質(zhì)絲； ②核膜、核仁重新出現(xiàn)； ③（植物細(xì)胞）在赤道板位置上出現(xiàn)的細(xì)紡錘絲消失； ④細(xì)胞板進(jìn)而形成新的細(xì)胞壁，最后一個細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞。 兩體消失膜仁重現(xiàn) 3.有絲分裂過程染色體、染色單體、DNA分子的數(shù)目變化曲線 4.有絲分裂過程染色體、染色單體、DNA分子以及著絲點(diǎn)數(shù)目變化（假設(shè)體細(xì)胞是染色體總數(shù)為2n的二倍體生物細(xì)胞） 分裂間期 分裂期 前期 中期 后期 末期 著絲點(diǎn) 2n 2n 2n 4n 2n 染色體 2n 2n 2n 4n 2n 染色單體 0→4n 4n 2n 0 0 DNA分子 2n→4n 4n 4n 4n 2n 染色體形態(tài) 絲狀 絲狀→棒狀 棒狀（形態(tài)最明顯） 棒狀 棒狀→絲狀 5.動植物細(xì)胞的有絲分裂的兩點(diǎn)區(qū)別 前期 末期 紡錘體的形成方式 細(xì)胞質(zhì)分裂的方式 動物 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(xì)胞板，細(xì)胞板向四周擴(kuò)展將細(xì)胞割裂成兩個細(xì)胞 植物 有中心體發(fā)出的星射線 形成紡錘體 細(xì)胞膜在赤道板附近向內(nèi)凹陷，將細(xì)胞縊裂為兩個子細(xì)胞