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1、
第 6 章 細胞的生命歷程
第 1 節(jié) 細胞的增殖一、 教學(xué)目標(biāo)
1. 簡述細胞生長和增殖的周期性。
2. 觀察細胞的有絲分裂并概述其過程。
3. 描述細胞的無絲分裂。
4. 模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系,探討細胞不能無限長大的原因。
二、教學(xué)重點和難點
1. 教學(xué)重點
( 1)細胞生長和增殖的周期性。
( 2)真核細胞有絲分裂的過程。
2. 教學(xué)難點
真核細胞有絲分裂過程中,各個時期染色體行為和數(shù)目的變化,以及
三、教學(xué)方法
探究法,講述法,實驗法
四、課時安排
DNA數(shù)量的變化。
2、
2
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。活細胞也一樣。
〖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 (主),還要靠細胞生長增大細胞的體積 (次)。
〖板書〗 生物體的生長 既靠細胞 分裂增加細胞的數(shù)量 (主),還要靠細胞 生長 增大細胞的體積(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、細胞不
3、能無限長大
〖實驗 1〗通過實驗來說明細胞不能無限長大。學(xué)生完成實驗的討論。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=4/3 π r 3 ,表面積公式 S=4π r 2 ,計算結(jié)果如下表。
細胞
表
體
比值(表面積 / 體
直徑
面積
積
積)
( μ
4、m)
2
3
( μ m) (μ m)
20
1
4
0.30
256
187
30
2
14
0.20
826 130
3. 細胞越大,物質(zhì)運輸?shù)男试降?,所以多細胞生物體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?
〖板書〗 細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)系限制了細胞的長大; (主)
5、
2.細胞的核質(zhì)比(次) 。(如果細胞太大,細胞核的“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)(如核糖體等)和物質(zhì)(如酶)所需要的空間決定的。
〖板書〗 二、細胞通過分裂進行增殖
細胞增殖是生命體 生長 、發(fā)育 、繁殖、遺傳 的基礎(chǔ)。
細胞增殖包括 物質(zhì)注備 和細胞分裂 整個連續(xù) 的過程。
真核細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 (體細胞的增殖)
細胞周期:即連續(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, 為
6、一~~。(包括分裂間期(長)和分裂期(短) )
〖講述〗
在,一般把細胞增殖周期分為兩個階段:間期和分裂期。細胞在前一次分裂結(jié)束之后就進入間期,這時就是新的細胞周期的開始。間期一共分為三個分期。間期結(jié)束就進入有絲分裂期。根
據(jù)目前的認(rèn)識,整個細胞增殖周期可以分為 G1、 S、 G2、 M四個小分期,如下表:
細胞增殖周期中的各個分期,各有其不同的特點。
G 期的特點
G
1
期是從上次細胞增殖周期完成以后開始的。
G 期是一個生長期。在這一時期
1
7、1
中主要進行 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
從 G1 期進入 S 期是細胞增殖的關(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行的。通常只要
DNA的合成一開始,細胞增殖活動就會進行下去,
直到分成兩個子細胞。
G2 期的特點
G2 期又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”,
因為它主要為后面的
M期做
8、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
細胞一旦完成了細胞分裂的準(zhǔn)備,就進入有絲分裂期。細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胞中去。
9、
〖技能訓(xùn)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。
〖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,
10、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。
〖板書設(shè)計〗
1.整個細胞增殖周期可以分為 G 1、S、 G2、 M 四個小分期,如下表:
2.有絲分裂各時期的特點
植物細
動物細胞
時期
胞示意
示意圖
主要特點
記憶歌
圖
訣
完成組成染色體的 DNA 分子的復(fù)
分裂間期
制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。復(fù)制的結(jié)果,
復(fù)制合
11、
每個染色體 都形成 兩個 完全一樣的 姐
成
妹染色單體 。
①出現(xiàn)染色體; ②核膜解體,核仁消失;
前期
③從細胞兩極發(fā)生許多紡錘絲, 進而形
膜仁消
成紡錘體;
失
分
④染色體著絲點散亂分布在紡錘體上。
兩體現(xiàn)
染色體的著絲點排列在赤道板上,
裂
中期
染色體形態(tài)穩(wěn)定,數(shù)目清晰。 (計數(shù)好
著絲點
時機)
排在板
期
上變
①每個著絲點分裂為二, 每個染色體的
后期
兩個姐妹染色單體分開, 成為兩個染色
12、
姐妹分
體;
離兩極
②紡錘絲收縮牽引染色體向兩極移動,
遷
形成兩套數(shù)目和形態(tài)完全相同的染色
體
①兩組染色體分別到達兩極后, 又變成
末期
細長盤曲的染色質(zhì)絲;
兩體消
②核膜、核仁重新出現(xiàn);
失膜仁
③(植物細胞) 在赤道板位置上出現(xiàn)的
重現(xiàn)
細紡錘絲消失;
④細胞板進而形成新的細胞壁, 最后一
個細胞分裂成兩個子細胞。
3.有絲分裂過程染色體、染色單體、 DN
13、A 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 分子以及著絲點數(shù)目變化(假設(shè)體細胞是染色體總數(shù)為 2n 的二倍體生物細胞)
分裂
分裂期
間期
前期
中期
后
末期
期
著絲點
2n
2n
2n
4
2n
n
染色體
2n
2n
2n
4
14、
2n
0→
n
染色單
4n
2n
0
0
體
4n
DNA
2n→
4n
4n
4
2n
分子
4n
n
染色體
絲狀
絲狀→
棒狀(形態(tài)最明
棒
棒狀→
形態(tài)
棒狀
顯)
狀
絲狀
5.動植物細胞的有絲分裂的兩點區(qū)別
物
動
錘絲
前期
紡錘體的形成方式
由兩極直接發(fā)出的 紡
末期
細胞質(zhì)分裂的方式
在赤道板附近形成 細胞板 ,細胞
板向四周擴展將細胞割裂成兩個細胞
形成紡錘體
物
植
線
有中心體發(fā)出的 星射
細胞膜在赤道板附近將細胞縊裂為兩個子細胞
向內(nèi)凹陷 ,
形成紡錘體