第6章 细胞的生命历程 【学业质量标准】 新课课程标标准内容学业业水平目标标学科核心素养 合格考试试等级级考试试 1.描述细细胞通过过不同的方式进进行分裂,其 中有丝丝分裂保证证了遗传遗传 信息在亲亲代和子 代细细胞中的一致性 水平一水平三 生命观观念、科学 探究、科学思维维 2.说说明在个体发发育过过程中,细细胞在形态态、 结结构和功能方面发发生特异性的分化,形成 了复杂杂的多细细胞生物体 水平二水平三 生命观观念、科学 思维维、社会责责任 3.描述在正常情况下,细细胞衰老和死亡是 一种自然的生理过过程 水平一水平三 生命观观念、科学 思维维、社会责责任 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 【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 (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) 图图示时时期主要变变化 前期 染色质丝质丝 螺旋缠绕缠绕 ,缩缩短变变粗,成为为 细细胞两极发发出纺锤丝纺锤丝 ,形成 核仁逐渐渐解体, 逐渐渐消失 散乱分布于纺锤纺锤 体中央 纺锤丝牵纺锤丝牵 引着 运动动,使其着丝丝点排列在赤道板 上 染色体形态态比较稳较稳 定,数目比较较清晰,便于 后期 着丝丝点分裂, 分开,染色体数目 子染色体在纺锤丝纺锤丝 的牵牵引下移向 末期 染色体变变成 ,纺锤丝纺锤丝 逐渐渐消失 出现现,形成两个新细细胞核 位置出现现一个细细胞板,逐渐扩渐扩 展为为 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 赤道板新的细胞壁 中期 4.动植物细胞有丝分裂的比较 高等植物细细胞的有丝丝分裂高等动动物细细胞的有丝丝分 裂 相同点 分裂过过程基本相同; 染色体的 的变变化规规律相同; 分裂间间期都完成了染色体的 ; 分裂期实现实现 染色体 到两子细细胞中 行为、形态、数目 复制 平均分配 高等植物细细胞的有丝丝分 裂 高等动动物细细胞的有丝丝分裂 不 同 点 间间期有无中心体的复制 中心体的复制完成中心体的复制 前期纺锤纺锤 体的形成方式不同 由 发发出的 纺锤丝纺锤丝 形成纺锤纺锤 体 由 发发出的星射线线形成 纺锤纺锤 体 末期细细胞分裂方式不同 细细胞板扩扩展形成 ,分割 细细胞质质 细细胞膜从细细胞的中部向内 , 缢缢裂成两部分 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 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 【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 细胞分裂间期分裂期细胞周期 十二指肠细胞13.51.815.3 肿瘤细胞18.00.518.5 成纤维细胞19.30.720.0 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、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ba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