内容正文:
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第一节 细胞通过分裂增殖
课程解读
知能目标
核心素养
1.了解细胞体积大小与物质运输速率之间的关系
2.说出什么是细胞周期
3.描述分裂间期、分裂期细胞不同阶段的主要特点,概述有丝分裂的主要特征
4.制作植物细胞有丝分裂装片,观察动、植物细胞的有丝分裂过程
5.区分植物细胞和动物细胞有丝分裂的异同
6.理解有丝分裂的意义
7.说出癌细胞的特征及致癌因素
以科学思维掌握细胞周期的概念,构建物理模型来比较植物和动物细胞有丝分裂的异同、找出分裂过程中各种物质变化的规律;基于归纳与概括、科学思维和一定的社会责任,比较癌变发生机制,基于批判性思维,分析引起癌变的因素,关注相关的社会议题,主动向他人宣传关爱生命的观念和意义
第1课时 细胞周期和植物细胞有丝分裂
知识点一 活动“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”
1.模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
2.细胞体积与细胞分裂的关系
(1)为保证细胞进行正常的生命活动,细胞__体积__不能太大。当__细胞体积达到一定大小__时,可从一个细胞分裂成两个细胞。
(2)真核生物常见分裂方式:__有丝分裂__(体细胞增殖的主要方式)和__减数分裂__(产生有性生殖细胞)。
小思考:细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞是越小越好吗?
【答案】不是越小越好。细胞中细胞器的存在需要一定的空间,各种反应的进行也需要一定的空间,这样才能做到互不干扰,保证细胞内的基本活动有序进行,所以细胞不可能无限小下去。
知识点二 细胞的分裂经历细胞周期
1.概念:指__连续分裂的__细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
2.阶段:分裂间期和分裂期(又称M期),前者包括G1期、S期和G2期(如下图所示)。
图中:①表示__G1__期,主要是合成__DNA复制所需的蛋白质__,以及核糖体的增生;②表示__S__期,主要完成__DNA复制__;③表示__G2__期,主要是合成__M期所必需的一些蛋白质__;④表示__M__期。
3.特点:不同细胞的周期,时间长短__各不相同__。
小思考:所有的细胞都有细胞周期吗?
【答案】只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。原核细胞无染色体,不能进行有丝分裂,所以也没有细胞周期。
知识点三 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
有丝分裂是真核细胞最常见的细胞分裂方式。植物细胞和动物细胞的有丝分裂过程基本相同。为了便于描述,常将有丝分裂的M期分为前期、中期、后期、末期。现以植物细胞为例,说明有丝分裂的基本过程。
时期
植物细胞有丝分
裂过程示意图
主要特点
分
裂
期
前
期
①最明显的变化就是细胞核内__染色体__的出现;
前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的__纺锤体__;
__核膜、核仁__开始解体
中
期
②染色体继续凝聚变短,清晰地排列在纺锤体的__中央__。染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上。这个平面垂直于纺锤体的中轴,与地球赤道的位置相似,被称为__赤道面__。中期的染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究。可以通过__着丝粒__的数目来确认染色体的数目
后
期
③染色体的着丝粒分为两个,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体的数目__增加一倍__;
分离的染色体以相同的速率分别被__纺锤丝__拉向两极,原来的一套染色体变成了__完全相同__的两套染色体
末
期
④两套染色体分别到达两极后,染色体伸展,呈现__染色质__状态;
__核膜__重新形成,__核仁__出现,细胞核内的染色体数目与分裂前相同;
胞质分裂一般在末期开始,最终形成新的__细胞壁__
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在细胞大小与物质运输的关系实验中,NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。( √ )
(2)细胞不能无限长大,体积的增大导致相对表面积缩小,影响细胞代谢。( √ )
(3)细胞都能进行有丝分裂。( × )
(4)在细胞有丝分裂的中期,每条染色体是由两条染色单体组成的,所以DNA的复制也是在这个时期完成的。( × )
(5)有丝分裂中期是最佳观察时期。( √ )
(6)染色体的成分是染色质和蛋白质。( × )
2.案例分析:下表是几种细胞的细胞周期持续时间(t/h),据表分析回答下列问题。
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
(1)这些增殖细胞的细胞周期有怎样的