51 细胞增殖教案苏教版必修1.docx
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51细胞增殖教案苏教版必修1
5.1细胞增殖教案苏教版必修1
●课标要求
1．简述细胞的生长和增殖的周期性。
2．观察细胞的有丝分裂并概述其过程。
●课标解读：
1．了解细胞的生长和增殖具有周期性。
2．掌握细胞有丝分裂过程及各时期的特点和物质变化。
3．了解无丝分裂的过程及其与有丝分裂的区别。
●教学地位
细胞增殖是必修1的的重点和难点，尤其是细胞周期的认识和图像的识别。
细胞增殖是学习减数分裂和遗传的基本规律的基础，也是学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础。
近三年的高考中，对于有丝分裂的特点、实验都考查过，特别是对有丝分裂的实验和特点相结合的考查较为突出，还将会从实验背景入手结合遗传变异等综合考查分裂的过程及特点等。
●教法指导
1．对于较抽象的有丝分裂过程，采取多媒体展示动画直观教学，在教师的指导下，让学生主动观察归纳，难点的突破采取以分裂过程为主线，学生归纳的方式进行。
2．对于细胞分裂的过程可采取“角色扮演法”：
由每位学生扮演一条姐妹染色单体，并让带有相同字母卡片的学生手挽手站在一起，代表复制后的染色体。
各位同学可以任意站在一个模拟细胞的圆圈（可预先在地上用粉笔画出）中，再形象地表现出有丝分裂的前期（“散乱”）→中期（“排队”于“赤道板”）→后期（手臂分开，着丝点分裂）→末期（“分家”）的染色体变化行为。
●新课导入建议
1．介绍学生熟悉的生活实例，如鸟类的卵细胞最大，是肉眼可见的细胞（鸡蛋的蛋黄就是一个卵细胞）；棉花纤维、麻纤维都是单个细胞；成熟西瓜瓤和番茄果实内有亮晶晶小粒果肉，用放大镜可看到，它们是圆粒状的细胞；神经细胞的细胞体，直径不过0.1nm，神经纤维可长到1m以上。
再用PowerPoint展示不同类型细胞大小的比较，让学生体验细胞的大小，由于细胞不能无限长大，多细胞生物体积的增加还有赖于细胞增殖，导入课题。
2．生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，活细胞也是这样。
就在你坐在课堂学习的时候，你身体内就有许多细胞在分裂，有些细胞在生长，有些细胞在变老，有些细胞刚刚结束自己的生命历程。
生长，增殖，衰老，凋亡……细胞的生命历程大多短暂，却都对个体的生命有一份贡献。
屏幕分别播放象和鼠的生活画面。
象与鼠的个体大小相差悬殊。
讨论：
（1）细胞体积增大，可以使生物体生长吗？
为什么？
（2）请推测构成象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？
3．人体大约有1014个细胞，但我们知道最终都是由一个受精卵发育来的。
人的红细胞平均寿命只有120天，其他正常的细胞也都有一定的寿命。
同学们从这些事实可以提出什么问题吗？
（指出细胞可以通过增殖来增加细胞数量或进行繁殖。
）
●教学流程设计
课前自主探究：
①阅读教材P80～83相关内容填写“【课前自主导学】的知识1～4及思考交流”。
⇒步骤1：
情景导课：
选择【新课导入建议】中的一种方式创设情景，从而导出本课课题——细胞增殖。
⇒步骤2：
检测自学效果：
①PPT展示几幅细胞分裂图像，尝试回答分裂时期；②作答【正误判断】并进行校正。
⇒步骤3：
结合教材P80图5－1完成【课堂互动探究】探究1的“问题导思”并理解细胞周期的概念及表示方法，点拨例1【审题导析】，学生自主完成例1。
⇓
步骤7：
“实验探究”内容分析将准备的实验材料及试剂按组分好，并给予实验报告单，每2人一组完成教材P82“观察植物细胞的有丝分裂”实验操作，并在报告单上绘制细胞分裂期图像，再借助投影仪展示进行等级评比。
教师对例3的【审题导析】点拨后学生自主完成。
⇐步骤6：
剖析【课题互动探究】实验探究例2，学生自主完成例3进行小组分工完成【当堂双基达标】2、4小题。
⇐步骤5：
以含有4条染色体的体细胞分裂为例，引导学生尝试说出每个分裂时期的染色体、DNA数目变化情况，提示关键点的信息，绘出坐标曲线图并进行课件展示正确坐标曲线，自主完成教材P84第1～4题。
⇐步骤4：
课件动画展示细胞分裂过程图像，并观察各时期的染色体行为特征，提问学生进行描述，参看教材P81图5－2。
⇓
步骤8：
诵读【结论语句】，引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的【网络构建】。
课下完成【课后知能检测】及教材P845～9题和【当堂双基达标】的第1、3、5小题。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解细胞的生长和增殖具有周期性。
2．掌握细胞有丝分裂过程及各时期的特点和物质变化。
3．了解无丝分裂的过程及其与有丝分裂的区别。
1.细胞周期。
（难点）
2．有丝分裂各时期的特点和物质变化。
（重点）
细胞周期
1.细胞增殖
（1）方式：
分裂。
（2）特点：
具有周期性，可用放射性同位素标记法研究。
（3）意义：
生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。
2．细胞周期
（1）起止点：
从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止。
（2）时期划分：
分裂间期和分裂期。
在一个细胞周期内，分裂间期大约占90%～95%，分裂期大约占5%～10%。
有丝分裂
1.发生范围：
真核细胞进行分裂的主要方式。
2．分裂间期：
主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
3．分裂期（动物细胞）
图示
时期
主要变化
前期
①染色质由丝状缩短变粗，形成染色体
②两个中心体分别移向细胞两极，并发出星状射线形成纺锤体
③核膜解体、核仁消失
中期
在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
①每条染色体中的两条染色单体从着丝粒的连接处分开
②两组均等的染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
末期
①染色体变为染色质
②核膜、核仁重现
③在赤道板处细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二
4.有丝分裂的特点和意义
（1）特点
①在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次。
②有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同数目和形态的染色体。
（2）意义：
保证了子代与亲代细胞间遗传性状的稳定性。
植物细胞和动物细胞有丝分裂
的比较
1．相同点：
都要经过分裂间期和分裂期。
2．不同点
类型
项目
高等动物细胞
高等植物细胞
纺锤体的形
成方式
由中心体发出的星状射线形成
由细胞两极发出的纺锤丝构成
子细胞的形
成方式
在赤道板处由细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞
在赤道板处形成细胞板，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁
在细胞的有丝分裂过程中，你能看到赤道板吗？
为什么？
【提示】 不能，赤道板只是细胞内的一个方位，该方位是因为类似于地球的赤道而得名。
无丝分裂
1.特点
分裂过程中，细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现。
2．过程
细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核，接着整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。
1．细胞周期各时期时间一样长。
（×）
【提示】 分裂间期时间远比分裂期长。
2．所有细胞都有细胞周期。
（×）
【提示】 只有连续分裂的细胞有细胞周期。
3．核仁逐渐解体、核膜逐渐消失为有丝分裂末期的一个特征。
（×）
【提示】 核仁解体，核膜消失，为有丝分裂前期的特征。
4．动物细胞的中心粒倍增发生在分裂期。
（×）
【提示】 动物细胞的中心粒倍增，发生在间期。
5．显微镜下观察到进行有丝分裂的洋葱根尖分生区细胞为活细胞。
（×）
【提示】 经过处理，洋葱根尖分生区细胞应为死细胞。
6．无丝分裂是原核生物具有的细胞分裂方式。
（×）
【提示】 无丝分裂是真核细胞的分裂方式。
细胞周期的解读
【问题导思】
①何种细胞才具有细胞周期？
②细胞周期的各阶段之间有什么联系？
③细胞周期各阶段分别有什么特点？
1．前提条件
（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期，细胞分裂结束后不再进行分裂的细胞没有细胞周期。
（2）有细胞周期的常见细胞有：
受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞（不正常分裂）。
（3）减数分裂形成的细胞和已分化的细胞没有细胞周期。
2．表示方法
（1）常规表示方法：
方法一为扇形图，一个完整细胞周期为：
A―→A，应为顺时针。
方法二为直线图，图中a＋b为一个细胞周期，c＋d也为一个细胞周期。
方法三为曲线图，a＋b＋c＋d＋e＋f为一个细胞周期。
（2）柱形图表示法：
说明：
B的DNA含量在2C～4C之间，此时正处于DNA复制时期。
C的细胞中DNA已经加倍，说明此时细胞正处于DNA复制完成期和分裂期。
3．细胞周期中几种细胞结构的变化
（1）染色体形态变化：
染色质
（间期、末期）
染色体
（前期、中期、后期）
（2）纺锤体的变化：
形成（前期）―→解体消失（末期）。
（3）核膜、核仁的变化：
解体消失（前期）―→重建（末期）。
（4）染色体行为的变化：
复制―→散乱分布于细胞中央―→着丝粒排列在赤道板上―→着丝粒一分为二―→移向两极。
（5）中心体的变化（动物和低等植物）
在间期复制，前期逐渐移向两极。
（6）植物细胞在末期出现细胞板。
（2013·合肥高一期末）下图表示的4种植物细胞的细胞周期（按顺时针方向），其中说法正确的是（ ）
A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
D．观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲
【审题导析】 解答本题应明确以下几点：
（1）细胞周期的概念；
（2）间期染色体复制后，数目不变；（3）实验材料应选择分裂期相对较长的植物。
【精讲精析】 A项错误，细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期比分裂期时间长得多，如按顺时针方向，细胞周期应表示为a→b→a；扇形区域表示分裂间期与分裂期的时间比，不表示绝对时间，故B项正确；C项错误，间期DNA复制，染色体数目并不加倍，两条姐妹染色单体共用一个着丝粒；观察有丝分裂最好选择丁图，因为丁分裂期相对较长，便于观察，故D项错误。
【答案】 B
有丝分裂的过程解析及有关DNA
含量与染色体数量变化的曲线解读
【问题导思】
①染色体数目和细胞核DNA数目间存在什么关系？
②确定某一细胞正处于有丝分裂后期的主要依据是什么？
③染色体和DNA分子数量的变化用坐标图如何表示？
1．细胞分裂各时期的特点
（1）染色体的周期性变化
染色体有两种形态，如图中的A和B。
B是复制后的一条染色体，它由一个着丝粒连接着两条姐妹染色单体。
当染色体的着丝粒分裂后，原来的一条染色体就成为两条染色体。
因为这两条染色体是由同一条染色体复制而来的，所以一般情况下，二者是完全相同的。
（2）确定某一图像分裂时期的依据
①间期：
染色质状态，核仁、核膜存在。
②前期：
染色体散乱排列。
③中期：
着丝粒排列在赤道板上。
④后期：
着丝粒分裂，染色体数目加倍。
⑤末期：
形成两个子细胞，核仁、核膜重现。
2．有丝分裂过程细胞中DNA含量、染色体数、染色单体数的变化（生物体细胞中DNA含量为2C，染色体数为2N）
（1）DNA含量、染色单体数、染色体数含量变化
项目
间期
前期
中期
后期
末期
DNA含量
2C→4C
4C
4C
4C
4C→2C
染色单体数
0→4N
4N
4N
4N→0
0
染色体数
2N
2N
2N
2N→4N
4N→2N
（2）根据上表中数据可以作出DNA含量、染色体数目、每条染色体上DNA含量变化曲线
说明：
①a→b，l→m的变化原因都是DNA分子复制。
②f→g，n→o的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
③c→d，n→o的曲线变化很相似但所处时期不同。
④c→d，h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
⑤染色单体的数量起点为0，终点也为0。
1．植物细胞有丝分裂过程中图像外围的方框是细胞壁。
2．新的细胞壁的形成与高尔基体有关，新细胞壁的形成是分裂完成的标志。
3．赤道板不同于细胞板，赤道板是不存在的，因此在显微镜下是无法观察到的。
而细胞板则是由高尔基体形成的，在末期会形成细胞壁。
（2013·扬州高一期末）下图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．甲、乙 B．甲、丙
C．乙、丙D．甲、乙、丙
【审题导析】 本题主要考查有丝分裂过程中染色体、染色单体及DNA三者的数量关系。
（1）染色单体（b）存在，表明染色体已复制。
（2）染色单体（b）不存在，细胞可能处于分裂末期或间期。
【精讲精析】 按照有丝分裂中各成分的数量变化关系，可以推知图甲为前、中期细胞，图丙为末期细胞或刚进入间期的细胞。
图乙从a（染色体）、c（DNA）的数量关系看，应为后期，但此时b（染色单体）数应为零，而此图中b并不为零，故不是有丝分裂过程的某个阶段。
【答案】 B
观察植物细胞的有丝分裂
1．实验原理
（1）各个细胞的分裂独立进行，在同一组织中可看到不同分裂时期的细胞。
分生组织中不同分裂时期细胞所占比例与该期占细胞周期的比例成正比。
（2）活生物
组织
死细胞（单细胞）
（3）无色染色体
紫色的染色体，便于观察。
（4）高倍镜下能看清楚染色体的形态和数目，可根据细胞中染色体的存在状态及特点来确定有丝分裂的不同时期。
2．实验流程
洋葱根尖培养：
实验前3～4d，待根长到5cm
装片
制作
观察
绘图
3．实验注意事项
（1）解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。
（2）将染色质和染色体染色，时间不要太长，3～5min。
（3）加盖玻片时，注意防止产生气泡。
（4）用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
（5）在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。
（6）观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。
换高倍镜前，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。
（7）在显微镜的一个视野中看到的细胞，多数处于细胞有丝分裂间期，因为在一个细胞周期中，间期的时间占整个细胞周期的90%～95%，所占时间长短与细胞数目成正比。
（8）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片时，所看到的细胞是死细胞，因为在用解离液解离时已将细胞杀死，由于分生区的细胞分裂时期不同，在同一时间把细胞固定后，就可以在同一个装片上观察到细胞分裂的各个时期的图像。
（2012·江苏高考）下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是（ ）
A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
【审题导析】 解答本题应明确：
（1）“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的实验原理和步骤；
（2）在一个细胞周期中，间期时间比分裂期长。
【精讲精析】 解离是用药液使组织中的细胞相互分离开，压片使细胞分散开，A正确；低倍镜视野宽，便于找到分生区，而高倍镜更容易看清染色体，B正确；由于细胞分裂间期时间长，观察到的细胞大多为间期，这时观察到的是细长丝状的染色质，C错误；观察细胞的有丝分裂，主要是观察分裂期，由于分裂期时间短，只有了解有丝分裂日周期性才便于在分裂期观察，D正确。
【答案】 C本课知识小结
网络构建
细胞分裂方式无丝分裂减数分裂有丝分裂细胞周期分裂间期分裂期中期前期后期末期有丝分裂实例动物细胞的
有丝分裂植物细胞的
有丝分裂
结论语句
1．细胞表面积与体积比及核质比限制了细胞的长大。
2．只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
3．有丝分裂各分裂时期的主要特点：
（1）间期：
DNA复制和有关蛋白质的合成。
（2）前期：
核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体。
（3）中期：
染色体的形态稳定，数目清晰，着丝粒排列在赤道板上。
（4）后期：
着丝粒分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极。
（5）末期：
纺锤体消失，染色体变成染色质，核膜、核仁重新出现。
4．动植物细胞有丝分裂的主要区别在于纺锤体的形成及细胞的分裂方式不同。
1．（2013·南京高一期末）如图为连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b为一个细胞周期
B．c段结束DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在d段
D．b和c为一个细胞周期
【解析】 从时间上看，间期明显长于分裂期，所以可以判断a、c代表分裂间期，b、d代表分裂期，由于分裂间期为分裂期提供了物质准备，所以必须分裂间期a、c在前，分裂期b、d在后。
【答案】 D
2．下列物质变化示意图中，有丝分裂过程中不可能发生的是（ ）
【解析】 A图可以表示有丝分裂过程中，染色体数目的变化规律；B图可以表示有丝分裂过程中核DNA数目的变化规律；C图表示有丝分裂过程中DNA∶染色体＝2∶1的时期，如前期、中期。
在有丝分裂过程中，不可能出现DNA∶染色单体＝2∶1的时期，所以选D。
【答案】 D
3．（2012·山东高考）某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B．碱性染料吡罗红（派洛宁）可用于染色体染色
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
【解析】 在“植物细胞有丝分裂的实验”中，用盐酸和酒精混合液对根尖细胞进行解离，解离时，盐酸与酒精混合液使植物细胞死亡，细胞的代谢停止，细胞板的扩展停止，故选项A、C错误。
在观察DNA、RNA在细胞中的分布时，常用甲基绿派洛宁染液使DNA、RNA着色为绿色、红色；在观察细胞分裂实验时，常用碱性染料醋酸洋红或龙胆紫对染色质、染色体进行染色，故选项B错误。
有丝分裂不同分裂时期的细胞中，染色体的存在状态不同，可作为判断有丝分裂各时期的依据，故选项D正确。
【答案】 D
4．图示有丝分裂过程中一个细胞内DNA分子数量的变化，下列描述正确的是（ ）
A．a～c时期染色体数目加倍
B．b～c时期进行DNA分子的复制
C．b～e表示一个细胞周期
D．c～d表示分裂期
【解析】 b～c时期DNA分子数量从2C增加到4C，进行了DNA分子的复制，B正确；a～c时期为间期，染色体数目不加倍，A错误；a～f表示一个细胞周期，C项错误；c～d表示分裂期的某一时期，D项错误。
【答案】 B
5．下图为具有6条染色体的某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段，据图分析回答下列问题。
甲 乙 丙 丁
（1）根据丙图的特有变化特征，可以判断该图示表示动物细胞还是植物细胞的有丝分裂？
________________________________________________________________________。
判断的依据是________________________________________________________________________。
（2）观察染色体的最佳时期是________图。
（3）染色单体数和DNA分子数相等的细胞是图中的____________________。
（4）上述细胞有丝分裂的先后顺序是________________________________________________________________________
（用字母表示）。
（5）作为一个完整的细胞周期，该图中缺少了细胞周期的________期，该期细胞内的主要变化特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 把握各时期的特点是解题的关键。
首先根据图中染色体的变化特征确定各个时期及其变化顺序是：
乙（前期）→甲（中期）→丁（后期）→丙（末期），然后依图作答。
【答案】
（1）植物细胞 出现细胞板
（2）甲
（3）甲、乙
（4）乙→甲→丁→丙
（5）间 完成染色体的复制，包括DNA的复制和有关蛋白质的合成
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