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2019-2020年高一生物人教版必修1教案：6-1《細(xì)胞增殖》 時(shí) 間： 星 期： 主 備 人： 高冬鋒 使用人： 【教學(xué)主題】第1節(jié)　細(xì)胞的增殖 一、基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí) 【學(xué)點(diǎn)1】細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大 １.細(xì)胞體積越大，需要的營(yíng)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(huì)遇到困難。 ２. 細(xì)胞體積越大，相對(duì)表面積越小，細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。 細(xì)胞的表面積和體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。（主要原因） ３.細(xì)胞核中DNA相對(duì)穩(wěn)定，而細(xì)胞體積的太大，細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”就會(huì)過(guò)重。 4、生物的生長(zhǎng)的基礎(chǔ)：①細(xì)胞生長(zhǎng)→體積增大②細(xì)胞增殖→數(shù)目增加 5、細(xì)胞的增殖意義：①單細(xì)胞生物，細(xì)胞增殖就是生物的繁殖。②多細(xì)胞生物，通過(guò)細(xì)胞增殖而生長(zhǎng)、發(fā)育。 6、細(xì)胞增殖方式和兩大過(guò)程：細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)過(guò)程。 7、真核細(xì)胞三種分裂方式：有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂。 有絲分裂和無(wú)絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都是體細(xì)胞，減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞是有性的生殖細(xì)胞。 〖總結(jié)〗細(xì)胞的 影響物質(zhì)運(yùn)輸效率，限制細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大。 細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng)，是生物體 、 、 、 的基礎(chǔ)。 真核細(xì)胞三種分裂方式： 分裂、 分裂、 分裂。 〖學(xué)點(diǎn)1學(xué)習(xí)情況檢測(cè)〗 1.大小不同的干泥球同時(shí)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(shí)浸透 D．不能確定 2.下列有關(guān)細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因的敘述中，不正確的是（ ） A. 細(xì)胞表面積和體積的比例有關(guān) B. 胞核的大小是有一定限度的 C. 細(xì)胞體積過(guò)大不利于細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交流 D. 細(xì)胞的體積與細(xì)胞核無(wú)關(guān) 【學(xué)點(diǎn)2】真核生物體細(xì)胞的有絲分裂 1. 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。一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期（物質(zhì)準(zhǔn)備）和分裂期。 ①條件：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。如發(fā)育的受精卵、根尖分生區(qū)等。 ②起、止點(diǎn)：從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始→下一次分裂完成時(shí)結(jié)束。 2、分裂間期：從細(xì)胞分裂結(jié)束之后到下次分裂之前，為分裂期進(jìn)行活躍物質(zhì)準(zhǔn)備，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)。時(shí)間長(zhǎng)，占細(xì)胞周期的90%—95%。 3、分裂期：根據(jù)細(xì)胞核及其內(nèi)染色體變化特點(diǎn)，分四個(gè)時(shí)期，前期、中期、后期、末期。 4、植物細(xì)胞為例來(lái)探究各個(gè)時(shí)期的特征： 時(shí)期 植物細(xì)胞示意圖 染色體形、數(shù)的變化 主要特點(diǎn) 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(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。復(fù)制的結(jié)果，每個(gè)染色體都形成兩個(gè)完全一樣的姐妹染色單體。 DNA復(fù)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(xì)胞兩極發(fā)生許多紡錘絲，進(jìn)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(diǎn) 排列在赤道板上， 染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰。（計(jì)數(shù)好時(shí)機(jī)） 著絲點(diǎn)排在板上變 后期 1條→2條 ①每個(gè)著絲點(diǎn)一分為二，每個(gè)染色體的兩個(gè)姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩個(gè)子染色體； ②紡錘絲收縮牽引染色體向兩極移動(dòng)，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(dá)兩極后，染色體變成細(xì)長(zhǎng)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(xì)胞核中DNA、染色體、染色單體的變化（細(xì)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(dòng)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 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(xì)胞板 ，向四周擴(kuò)展將細(xì)胞割裂成兩個(gè)細(xì)胞 動(dòng)物 復(fù)制的兩個(gè)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 凹陷 ，將細(xì)胞縊裂為兩個(gè)子細(xì)胞 7、直接參與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器： ▲核糖體：有絲分裂間期有關(guān)蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所。 ▲中心體：動(dòng)物和低等植物細(xì)胞分裂過(guò)程中與紡錘體的形成有關(guān)，并決定細(xì)胞的分裂方向。在間期完成復(fù)制，前期移向兩極。（注意：低等植物細(xì)胞也有中心體） ▲高爾基體：植物細(xì)胞分裂末期與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。 ▲線粒體：為DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)的合成、紡錘絲牽引染色體運(yùn)動(dòng)等提供能量。 8、細(xì)胞有絲分裂意義 ①是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制（實(shí)質(zhì)DNA復(fù)制，染色體形態(tài)變化，數(shù)目并沒(méi)改變）以后，精確的平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。 親代細(xì)胞與有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)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。可見(jiàn)，細(xì)胞的分裂對(duì)于生物的遺傳有重要意義。 〖學(xué)點(diǎn)2學(xué)習(xí)情況檢測(cè)〗 甲 乙 1.下圖表示細(xì)胞有絲分裂一個(gè)細(xì)胞周期所用的時(shí)間，下列說(shuō)法正確的是（ ） ①甲→乙的過(guò)程表示分裂間期 ②乙→甲的過(guò)程表示分裂期 ③一個(gè)細(xì)胞周期是指甲→甲的全過(guò)程 ④一個(gè)細(xì)胞周期是指乙→乙的全過(guò)程 A．①②④ B．④ C．③ D．①②③ 2．細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，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(xì)伸長(zhǎng)為染色質(zhì)；③組成染色體的DNA復(fù)制；④染色體排列在赤道板上；⑤著絲點(diǎn)分裂，染色體移向兩極 A．③①④⑤② B．③④①⑤② C．①③④⑤② D．①④③②⑤ 3.在細(xì)胞分裂前期，動(dòng)物細(xì)胞區(qū)別于高等植物細(xì)胞的變化特點(diǎn)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(lái)源不同 D.核仁和核膜的解體方式不同 【學(xué)點(diǎn)3】部分真核細(xì)胞的無(wú)絲分裂 1.大體過(guò)程：一般是細(xì)胞核先 延長(zhǎng) ，核的中部向內(nèi) 凹進(jìn) ，縊裂 成兩個(gè)細(xì)胞核；然后，整個(gè)細(xì)胞從 中部 縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。 2.概念：在細(xì)胞分裂過(guò)程中沒(méi)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(wú)絲分裂。 3.舉例：蛙的 紅細(xì)胞 的分裂。 〖學(xué)點(diǎn)3學(xué)習(xí)情況檢測(cè)〗 1．無(wú)絲分裂和有絲分裂的主要區(qū)別是（ ） A．DNA分子不復(fù)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(xì)胞質(zhì)不平均分配 2.下列細(xì)胞的分裂是有絲分裂的是（ ） A．細(xì)菌的分裂 B．蛙紅細(xì)胞的分裂 C．蛙受精卵的分裂 D．形成卵細(xì)胞的分裂 【學(xué)點(diǎn)4】觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 （1）實(shí)驗(yàn)原理：①高等植物的根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞及動(dòng)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(xì)胞死亡，細(xì)胞分裂止于當(dāng)時(shí)所處的時(shí)期。③細(xì)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(diǎn)，識(shí)別有絲分裂的不同時(shí)期。 （2）步驟 材料 時(shí)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(xì)胞間質(zhì)，使細(xì)胞分離 漂洗 清水 約10min 洗去藥液，防止解離過(guò)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(xì)胞分散開(kāi)呈薄云霧狀 觀察 低倍鏡找到分生區(qū)：細(xì)胞呈正方形，排列緊密；轉(zhuǎn)高倍鏡尋找分裂各期細(xì)胞 （3）實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)： ①根尖培養(yǎng)：培養(yǎng)時(shí)應(yīng)經(jīng)常換水，防止長(zhǎng)期缺氧，根細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，使根細(xì)胞中毒、腐爛。 ②解離：1）通過(guò)解離將細(xì)胞殺死，使細(xì)胞停留在不同的分裂時(shí)期。2）解離的目的是使組織細(xì)胞相互分離開(kāi)。3）解離時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短：過(guò)長(zhǎng)會(huì)使根尖過(guò)分酥軟且染色體成分破壞；過(guò)短使根尖細(xì)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(xì)胞，同時(shí)鹽酸也影響染色和腐蝕鏡頭。 ④壓片：用力要恰當(dāng)均勻，過(guò)重可能將組織壓爛，過(guò)輕細(xì)胞不能分散開(kāi)。 〖學(xué)點(diǎn)4學(xué)習(xí)情況檢測(cè)〗 1.觀察動(dòng)物的細(xì)胞有絲分裂的理想材料是( ) A.活的肝組織 B.口腔上皮細(xì)胞 C.發(fā)育著的受精卵 D.卵細(xì)胞 2.用顯微鏡的高倍物鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞裝片時(shí)，能看清細(xì)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(xì)胞不分裂 C.洋蔥表皮細(xì)胞不完整 D.洋蔥表皮細(xì)胞正在分裂 3.在顯微鏡下觀察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂的裝片時(shí)，視野中的大多數(shù)細(xì)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(gè)細(xì)胞周期 時(shí)期 特點(diǎn) 核DNA 染色體 單體 分裂間期 DNA復(fù)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(yùn)動(dòng)，使著絲點(diǎn)排列在赤道板； 4a 2N 4N 后期 著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開(kāi)，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(dòng)植物細(xì)胞的有絲分裂的兩點(diǎn)區(qū)別：前期紡錘體的形成方式，末期細(xì)胞質(zhì)分裂的方式。 蛙的紅細(xì)胞的分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，所以叫做無(wú)絲分裂。 觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂的制作流程：解離→漂洗→染色→制片 三、課本問(wèn)題與課后練習(xí) （一）問(wèn)題探討 1.象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小無(wú)明顯差異。 2.生物體的生長(zhǎng)，既靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量，還要靠細(xì)胞生長(zhǎng)增大細(xì)胞的體積。 （二）實(shí)驗(yàn)1 1.當(dāng)NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時(shí)，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測(cè)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(shí)間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說(shuō)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(jì)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(duì)越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對(duì)小了，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀? （三）實(shí)驗(yàn)2 1.間期的細(xì)胞最多。因?yàn)殚g期時(shí)間最長(zhǎng)。 2.每一時(shí)期的時(shí)間=洋蔥的細(xì)胞周期（12 h）每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例 （四）批判性思維 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）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(xùn)練 提示：限制細(xì)胞長(zhǎng)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(dòng)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(chóng)這樣個(gè)體較大的細(xì)胞有兩個(gè)細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比。 （七）練習(xí) 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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營(yíng)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?jī)?chǔ)存了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以長(zhǎng)得比較大。 】 【典型例題】