第四章 第一节　细胞通过分裂增殖1-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物必修第一册同步导学案配套教参（浙科版）

第一节　细胞通过分裂增殖 第1课时　细胞通过分裂增殖(Ⅰ) [任务驱动] 1．通过讨论细胞周期的概念和植物细胞有丝分裂的基本过程，形成生命活动是在内外因素综合作用下发生的复杂过程的观念。 2．通过构建有丝分裂过程中物质或结构的变化规律的模型，培养利用逻辑思维分析问题的能力。 3．实验探究：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系。 授课提示：对应学生用书第109页 一 细胞通过分裂增殖 1．细胞不能无限长大 虽然扩散作用可以给细胞提供必需的物质，并且有助于运出废物，但是物质的长距离扩散需要很长时间。细胞需要相对较大的表面积，以保证营养物质和废物向细胞内外扩散。 2．模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 (1)目的要求 通过建构物理模型，推断细胞大小与物质扩散的关系，领悟细胞不能无限长大的原因。 (2)方法步骤 ①用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的立方体。 ②把三块立方体的琼脂块放在烧杯内，加入0.1%的NaOH溶液将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。 ③取出琼脂块，放在垫着吸水纸的培养皿中将溶液吸干。尽量不让液体与皮肤直接接触，建议戴上手套。用塑料餐刀把每一琼脂块切成两半。观察切面，记录观察结果，测量每一块琼脂块上NaOH扩散的深度。 ④数据记录表。 琼脂块的 边长(cm) 琼脂块的 表面积(cm2) 琼脂块的体积(cm3) 比值(表面积/体积) NaOH扩散的 深度(mm) 3 54 27 2 0.5(例) 2 24 8 3 0.5(例) 1 6 1 6 0.5(例) 3.真核细胞的分裂方式 (1)分裂方式：主要包括有丝分裂和减数分裂。 (2)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式。 (3)减数分裂是一种特殊的有丝分裂，与真核生物产生有性生殖细胞有关。 二 细胞的分裂经历细胞周期 1．概念 细胞周期(cell cycle)是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．阶段划分 (1)细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。 (2)分裂间期包括DNA合成期(简称S期)，以及S期前后的G1期和G2期。 3．特点 不同细胞的周期、时间长短各不相同。 4．分裂间期 (1)分裂间期是有丝分裂的准备阶段。 (2)细胞内发生着活跃的代谢变化。 ①最重要的变化：发生在S期的DNA复制。 ②S期之前的G1期：主要是合成DNA复制所需的蛋白质，以及核糖体的增生。 ③S期之后的G2期：合成M期所必需的一些蛋白质。 (3)在细胞周期中，间期的时间总是长于M期。 三 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化(以植物细胞为例) 1．前期 (1)染色质与染色体 ①在间期，细胞核中已完成染色体复制，即组成染色体DNA的复制及相关蛋白质的合成。由于复制后的染色体仍处于松散的染色质状态，光学显微镜下不易分辨。 ②染色体是由染色质丝经螺旋缠绕而形成的，有特定结构和数目，染色后在显微镜下清晰可见。 ③关系：染色体与染色质是同一物质在细胞不同分裂时期的不同形态。 ④复制后每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，由一个着丝粒连接在一起。姐妹染色单体的存在说明染色体的复制在S期已完成。 (2)特点： ①当分裂间期细胞进入前期时，最明显的变化就是细胞核内染色体的出现。 ②前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的纺锤体，这些由微管蛋白形成的丝状纤维称为纺锤丝，有丝分裂即由此得名。 ③此时，核膜、核仁开始解体。 2．中期 (1)特点 ①染色体继续凝聚变短，清晰地排列在纺锤体的中央。 ②染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上。 (2)赤道面：垂直于纺锤体中轴的细胞中央的平面，与地球赤道的位置相似，被称为赤道面。 (3)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。 3．后期 (1)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。 (2)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。 4．末期 (1)特点 ①两套染色体分别到达两极后，染色体伸展，呈现染色质状态。 ②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。 ③胞质分裂一般在末期开始，最终形成新的细胞壁。 (2)新细胞的形成：开始形成细胞壁时，先在两个新细胞间出现许多由高尔基体分泌的囊泡，这些囊泡聚集成一个细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞。 预习诊断—————————————————— 1．只有连续分裂的细胞才有细胞周期。(√) 2．在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。(×) 3．人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(×) 4．在细胞周期的分裂间期中，