内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖 (第二课时)
学习目标
课程标准
1.通过举例说明生命活动与细胞增殖的关系,认同细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2.通过观察分析细胞有丝分裂各个时期的典型显微照片和模式图,概述各时期的主要特征,阐明细胞周期的概念。
3.通过识图比较,区别动植物细胞有丝分裂的异同点,阐明有丝分裂对保证亲子代细胞遗传物质一致性的重任务要意义。
2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命过程
2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在 亲代和子代细胞的一致性
无丝分裂
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
2.特点:
3.实例:蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
草履虫无丝分裂(大核)示意图
1.过程:
不出现纺锤丝和染色体的变化;
染色质、DNA也要进行复制,并且细胞要增大。
一、无丝分裂
无丝分裂是真核生物细胞的分裂方式,不是原核细胞的,原核细胞的分裂方式是二分裂。
思维训练 二、 运用模型解释细胞为什么不能无限长大
算一算,议一议(3min):
1.计算每个细胞模型的表面积与体积,并求出表面积与体积之比(相对表面积)?
2.物质在细胞中的扩散速率是一定的,假设某物质向细胞内扩散深度0.5cm,物质
扩散体积与整个细胞体积的比值(物质运输效率)多少?
3.结合1、2计算结果,讨论模型后的讨论1—3题?
2mm
4mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
相对表面积=
二、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
1. 计算每个细胞模型的表面积与体积,并求出表面积与体积之比。
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2. 物质同样扩散深度0.5mm,扩散部分体积占比多少?
V扩=V-(a-1)3
V扩1=5mm3 V扩2=69mm3 V扩3=169mm3
V1=6mm3 V2=96mm3 V3=512mm3
R1≈0.83 R2≈0.72 R3≈0.33
细胞越大,其表面积与体积的比值(相对表面积)越小,物质运输效率越低。
2mm
4mm
8mm
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
3、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?
✽ 细胞不是越小越好,因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,不能发挥出相应的生理功能。
4、细胞不能无限长大的原因
细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输的效率就越低
细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加,细胞核是遗传和代谢的控制中心,细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度
(1).细胞相对表面积限制了细胞的长大:
(2).细胞的核质比限制了细胞的长大:
当细胞体积逐渐变大时,表面积与体积之比会变小。随着细胞的生长,体积不断增大,需要从外界吸收更多的营养物质,但是吸收物质的表面积的增加相对较少,满足不了细胞吸收营养物质的需要,因此细胞的生长就会受到限制,不能无限长大。
原因
1、细胞相对表面积与体积的关系,细胞体积越大,其相对表面积(表面积/体积)越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对变小,所以物质运输的效率降低,交换的物质不足以提供细胞所需的营养。
2、细胞核与细胞质之间有一定的关系,一个核内所含的DNA是一定的,控制细胞活动也就有一定的限度,使细胞不可能太大。
3、细胞内物质的交流受到细胞体积的制约,细胞体积过大,影响物质流动速度,细胞内的生命活动变差。
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在高等植物体内
通过在高倍镜下
各个细胞的分裂是独立进行的
染色体容易被碱性染料染色
有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液,或者醋酸洋红液着色。
实验
原理
各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
三、探究.实践
1、实验原理:
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三、实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
根毛区
伸长区
分生区
(2~3mm)
洋葱根尖结构
根冠
①根尖只有该区域有丝分裂旺盛
②细胞呈正方形,排列紧密
③无液泡和叶绿体
①具有大液泡
②根吸收水分和矿质离子的主要部位
2、选