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1、第6章细胞的生命历程,【学业质量标准】,第1节细胞的增殖,教师参考 新课导入 导入1:新生儿体重一般只有34 kg,成人体重一般有5070 kg,原因是新生儿与成人体内的细胞体积上相差无几,但数目上却相差上百倍。那么人从婴儿长大成为成人,其体内细胞的数目是怎样不断增多的呢?这就是今天我们要学习的内容。 导入2:在现实生活中有这样的例子:有的同学比较容易掉头皮屑,头皮屑就是死亡的表皮细胞。尽管头皮屑天天脱,但是我们这些同学的脑袋并没有因为头皮屑的脱落而一天天的减小吧?这是因为通过细胞的分裂产生了新的细胞补充了上来。那么细胞是如何进行分裂的呢?这就是我们今天所要探讨的内容。,第1课时细胞的增殖,【
2、教学目标】 1.通过模拟“细胞大小与物质运输的关系”的探究实验,使学生能运用演绎与推理、批判性思维的方法,探讨细胞不能无限长大的原因,形成“结构与功能相适应的生命观念”。生命观念、科学思维、科学探究 2.运用模型与建模的方法,使学生能概述出有丝分裂的过程,理清有丝分裂过程中染色体行为和数目变化。科学思维 3.比较动、植物细胞有丝分裂的过程,运用归纳与概括的方法,使学生能总结出动、植物细胞有丝分裂的异同点,归纳出有丝分裂的实质。科学思维,形成学科核心素养,凝练素养,自主学习,自主学习 读教材学基础,一、细胞不能无限长大 请仔细阅读教材第110111页,完成下面的问题。 1.多细胞生物生长的原因
3、(1) 增大细胞的体积。 (2) 增加细胞的数目。 (3)不同动(植)物同类器官或组织的 一般无明显差异,器官大小主要取决于 的多少。,细胞生长,细胞分裂,细胞大小,细胞数量,2.实验:模拟探究细胞大小与物质运输的关系 (1)原理,(2)步骤,(3)结果讨论 当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时,其中的酚酞变成紫红色从琼脂块的颜色变化就可知道NaOH扩散的深度 在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的 NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小NaOH的运输效率随琼脂块的增大而减小 (4)结论 细胞体积越大,其 越小,细胞
4、与周围环境之间物质交换的面积相对减小,物质运输的效率 。,相对表面积,降低,3.细胞不能无限长大的原因 (1)细胞 的关系限制了细胞的长大。 (2) 的控制能力限制了细胞的长大。 思考 细胞的体积是不是越小越好呢?为什么? 提示:不是。细胞还要为细胞中的细胞器和酶等物质提供一定大小的空间。,表面积与体积,细胞核,二、细胞通过分裂进行增殖 请仔细阅读教材第111112页“细胞通过分裂进行增殖”,完成下面的问题。 1.过程:包括物质准备和 整个连续的过程。 2.分裂方式:真核细胞的分裂方式包括 、无丝分裂和减数分裂。 3.意义:是生物体 的基础。 判断 (1)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传
5、的基础。( ) (2)原核生物的增殖方式是无丝分裂。( ) (3)多细胞生物可以通过细胞的增殖实现个体的发育。( ),细胞分裂,有丝分裂,生长、发育、繁殖、遗传,三、有丝分裂 请仔细阅读教材第112114页“有丝分裂”,完成下面的问题。 1.细胞周期 的细胞,从 时开始,到 时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括 和 两个阶段。 2.分裂间期 (1)主要变化 (2)意义:为 进行活跃的物质准备。,一次分裂完成,下一次分裂完成,分裂间期,分裂期,分裂期,连续分裂,3.分裂期(以高等植物细胞为例),染色体,纺锤体,核膜,染色体,染色体,观察,姐妹染色单体,加倍,细胞两极,染色质丝,核膜、核仁,赤
6、道板,新的细胞壁,中期,4.动植物细胞有丝分裂的比较,行为、形态、数目,复制,平均分配,无,细胞两极,中心粒,细胞壁,凹陷,5.细胞有丝分裂的意义 (1)将亲代细胞的染色体经过 (实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。 (2)由于染色体上有 ,因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。,复制,遗传物质DNA,选择 1.连续分裂的细胞,计算细胞周期开始的时间应从什么时期开始( ) A.子细胞形成时B.细胞核开始形成时 C.染色体出现时D.染色体消失时 2.在植物细胞的增殖过程中,不发生的是( ) A.DNA含量的变化B.纺锤体的形成 C.赤道板的形成D.染色体数目的变化,
7、A,C,3.与保证两个子细胞中染色体形态和数目与亲代细胞完全相同无关的是( ) A.染色体复制 B.着丝点分裂 C.纺锤体的牵引 D.分裂末期染色体变为染色质,D,凝练素养 解疑难提能力,主题一 对细胞周期概念的理解 教师参考 问题引领: 1.举例说明哪些细胞具有细胞周期。 2.如何表示细胞周期?,1.前提条件 只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞等。 2.两个阶段 (1)分裂间期在前,经历时间较长,占整个细胞周期的90%95%。 (2)分裂期在后,经历时间较短,可划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。 3.表示方法 (1)扇形图,(2)直线图,
8、【典例1】 科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如下图所示。下列叙述正确的是() A.DE阶段发生遗传物质的平均分配 B.BC阶段结束时DNA含量增加一倍 C.CD阶段完成DNA复制和有关蛋白质的合成 D.一个细胞周期(可表示为CD+DE)等于17.3 h,解析:BC和DE段是细胞分裂的间期,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,CD段是细胞有丝分裂的分裂期,主要完成遗传物质的均分;一个细胞周期应包含分裂间期和有丝分裂期,可以用图中(BC+CD)或(DE+EF)表示。 答案:B,备选例题 如表所列为
9、不同细胞的周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是( ) A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞 B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞 C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同 D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的,C,解析:细胞周期包括细胞分裂间期和细胞分裂期,由表中信息可以得出:不同种类细胞的周期持续时间不同,其他选项均与表中内容不符。,【题组演练】 1.下列关于细胞周期的叙述中,不正确的是( ) A.不是生物体的所有细胞都处于细胞周期中 B.在真核细胞的细胞周期中,分裂间期比分裂期时间长 C.利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期 D.细胞周期一般人为划分为前、中、后
10、、末四个时期 解析:生物体中已分化的细胞不再分裂,不处于细胞周期之中;真核生物的细胞周期中,分裂间期时间长,分裂期时间短;因分裂间期进行了DNA的复制,故利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期;细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期一般人为划分为前、中、后、末四个时期。,D,2.如图表示细胞周期,下列叙述不正确的是( ) A.按箭头所示方向由aa或由bb表示一个细胞周期 B.染色体的平均分配发生于ab段 C.治疗癌症的途径之一是用药物抑制DNA的复制和有关蛋白质的合成,从而将癌细胞的细胞周期阻断在ba段 D.细胞中DNA含量的加倍是在ba段 解析:分析题图可知,由bb表示一个细胞周期,由b
11、a表示分裂间期,由ab表示分裂期。,A,主题二 有丝分裂过程中相关物质的变化规律分析 教师参考 问题引领: 1.有丝分裂过程中,染色质和染色体的相互转变发生在什么时期? 2.染色体、染色单体、DNA三者间的数量关系是怎样的? 3.DNA和染色体的数目加倍发生在什么时期?加倍的原因是什么?,1.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系 (1)图示,(2)说明 染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝点的两条姐妹染色单体;当着丝点分裂后,两姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。 染色体数目是根据着丝点数目来计数的,有几个着丝点就有几条染色体。 无染色单体时,染色体DNA=11;有染色单体存在时
12、,染色体染色单体DNA=122。,2.有丝分裂过程中细胞内染色体、DNA分子等的规律性变化,3.DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线 (1)ab,p q的变化原因都是DNA分子复制。 (2)gh,r s的变化原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。 (3)c d,r s的变化很相似但时期不同。,【典例2】 下图为某生物体细胞分裂模式图,据图回答问题。 (1)图甲AB和BC段的主要特征是。观察染色体形态、数目最佳时期是(图中字母回答)。 (2)图乙为细胞有丝分裂期图像,此时期染色体、DNA、染色单体之比为,该时期的主要特征是、 。,(3)图乙对应于图甲中的段,图丙时期对应于
13、图甲中的 段。 解析:(1)图甲AB和BC段表示有丝分裂的间期,主要特征是完成DNA复制和有关蛋白质的合成。DE段表示有丝分裂的中期,此时染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。 (2)图乙细胞处于有丝分裂的后期,此时期染色体、DNA、染色单体之比为110。该时期的主要特征是:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。 (3)图甲EF段表示有丝分裂后期,对应于图乙。图丙中染色体、DNA、染色单体之比为122,说明有染色单体存在,对应于图甲中的CE段。,答案:(1)DNA复制和有关蛋白质的合成DE (2)后110 着丝点一分为二,姐妹染色单体分开染色体数目加倍 (3)EFCE,方法
14、透析 依据DNA、染色体、染色单体数量变化判断有丝分裂各时期 (1)DNA数目加倍开始的时期间期; (2)姐妹染色单体形成的时期间期; (3)染色体数目加倍的时期后期; (4)染色单体数为零的时期后期和末期; (5)染色体数与DNA分子数之比为12的时期前期和中期; (6)染色体数与DNA分子数之比为11的时期后期和末期。,备选例题 下图表示人工培养的肿瘤细胞有丝分裂过程中分裂期染色体的运动情况,曲线A表示染色体的着丝点与相应一极的中心粒之间的平均距离,下列分析正确的是( ) A.曲线B表示姐妹染色单体分开后形成的子染色体之间的距离 B.曲线B表示同一极的不同染色体之间的距离 C.曲线B表示两
15、组中心粒之间的距离 D.第45分钟时,细胞进入有丝分裂的中期,A,解析:从图中可知,45 min后曲线A开始下降,表明着丝点与纺锤丝相应一极的中心粒之间的距离开始逐渐缩小,说明着丝点已经分裂成两个着丝点并向两极移动,所以分裂后期应从45 min开始;与此同时,曲线B开始上升,距离逐渐增大,说明曲线B代表的是随着丝点分裂而分开的两条染色单体之间的距离。,【题组演练】 1.如图表示某动物有丝分裂过程中核DNA含量变化的曲线,下列关于曲线各段的描述正确的是( ) A.若E表示的是分裂末期,则f段会出现细胞板等结构 B.若A是分裂间期,则ab段会出现较多的线粒体和核糖体 C.若A到E是一个完整的细胞周
16、期,则d段表示的是分裂中期,用显微镜能观察到赤道板 D.若A是分裂间期,B到E是分裂期,则ab段比cf段经历的时间短,B,解析:细胞板在植物细胞分裂过程中才能产生,动物细胞中不会出现;若A是分裂间期,间期会进行DNA复制和蛋白质合成,需要消耗能量,故ab段会出现较多的线粒体和核糖体;赤道板是不存在的,故用显微镜观察不到;若A是分裂间期,ab段是分裂间期,则ab段比cf段经历的时间长。,2.如图是细胞有丝分裂过程中,每条染色体上DNA含量变化图解,下列叙述中正确的是( ) A.在AB段主要进行蛋白质的合成,细胞生长速度快 B.出现CD段变化的原因是姐妹染色单体被平均分配到2个子细胞中 C.该细胞中,在BC段始终有染色单体存在 D.若该细胞是植物细胞,则CD段高尔基体和内
