1.2.1 细胞 第4课时 细胞的生长、分裂和分化（教学设计）生物北京版2024七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦“细胞的生长、分裂与分化”核心知识点，通过图片提问“生物体由小长大与细胞变化的关系”导入，衔接前序细胞结构知识，为后续组织、器官学习搭建桥梁，形成“结构-动态变化-功能”知识链条。 以洋葱根尖细胞分裂实验为实践核心，学生通过显微镜操作观察染色体动态变化，结合表面积体积比数学模型分析细胞生长限制，既培养探究实践能力，又以染色体均分现象深化生命观念中的遗传稳定性认知，癌细胞案例渗透态度责任教育，助力学生直观理解抽象概念，为教师提供结构化教学流程与分层练习设计。

第二章 生物体的结构 第1节　细胞 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第1节　细胞（第四课时） 教材分析 本节课是北京版七年级生物学第一单元《生物体的结构层次》第二章第1节的第4课时，核心内容是细胞的生长、分裂与分化。作为连接细胞结构与生物体宏观层次的桥梁，本节既是前一课时“细胞结构”知识的深化，又是后续学习“组织、器官”的基础。教材通过三个递进式概念展开：细胞的生长、细胞分裂、细胞分化，三者的动态关系共同解释了生物体由小长大的本质。 实验观察（洋葱根尖细胞分裂永久切片）是本节的实践核心，要求学生通过显微镜操作，直观感知染色体行为，理解分裂过程中遗传物质的稳定性传递。这一设计既强化了仪器使用技能，又将抽象概念具象化。此外，教材通过对比植物/动物细胞分裂差异、分化后形成的多样细胞，引导学生建立“结构与功能相适应”的生物学观念。学习本节内容，不仅能让学生掌握细胞动态变化的规律，更能为其理解多细胞生物发育的统一性奠定基础，初步形成生命系统的动态发展观。 教学目标 【知识目标】 1.通过使用显微镜观察洋葱根尖细胞分裂永久切片，说出细胞分裂的基本过程及其特点 2.说出细胞生长、分裂、分化的概念。 3.说出细胞生长、分裂、分化之间的关系 【素养目标】 1.生命观念： 通过染色体均分现象，理解遗传稳定性维持机制； 基于分化形成多样细胞的事实，建立“结构与功能统一”的认知。 2.科学思维： 对比不同分裂期染色体形态，归纳细胞分裂的规律性； 分析生长限制的数学模型（表面积体积比），培养定量分析能力。 3.探究实践： 规范操作显微镜观察永久切片，提升实验观察与描述能力； 根据染色体的动态变化，推理分裂过程的生物学意义。 4.态度责任： 联系癌细胞分裂失控案例（资料卡），探讨健康生活方式对细胞正常调控的重要性。 教学重、难点 【教学重点】 1. 1.细胞生长、分裂、分化的概念； 2. 2.细胞分裂的基本过程及其特点； 3. 3.细胞生长、分裂、分化之间的关系。 【教学难点】 1.理解细胞不能无限制长大的原因； 2.掌握细胞分裂过程中染色体的变化及其意义。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 问题引入与初步引导 展示图片并提问，大家看这些图片，许多生物都是由一个受精卵发育成的，从一个细胞变成了一个大的生物体。在这个过程中，细胞会发生哪些变化呢？生物体由小长大，与什么是分不开的呢？ 深入引导与思考 进一步提问，那细胞变大和变多具体是怎样的过程呢？细胞会不会无限制地长大呢？请大家阅读课本36页，思考一下什么是细胞生长，它造成的结果是什么，植物细胞的生长过程中最为显著的变化又是什么。 总结与过渡 总结学生的回答，细胞生长会使细胞体积增大，植物细胞生长时细胞液增多。那细胞体积会无限制地长大吗？这就是我们接下来要深入探讨的问题，让我们一起进入细胞生长、分裂和分化的学习。 认真观察图片思考回答问题，自主学习教材，思考什么是细胞生长，会造成什么样的结果。 新知探究 一、细胞的生长 许多生物是由一个受精卵发育成的，由一个细胞变成一个大的生物体。在这个过程中，细胞会发生哪些变化呢？首先我们来思考什么是细胞生长，它造成的结果是什么，植物细胞的生长过程中，最为显著的变化又是什么？ 提出问题 引导学生阅读课本36页，思考“什么是细胞生长？它造成的结果是什么？植物细胞的生长过程中，最为显著的变化是什么？” 细胞生长是指构成生物体的细胞要不断从周围环境中吸收营养物质，并将其转变成组成自身的物质，体积由小变大。细胞生长的结果是细胞体积增大。植物细胞的生长过程中，最为显著的变化是细胞液不断增多。 进一步提问 细胞会无限制的长大吗？展示正方体边长、表面积、体积以及表面积与体积比的表格。 边长为1厘米时，表面积是6，体积是1，表面积与体积比是6；边长为2厘米时，表面积是24，体积是8，表面积与体积比是3；边长为4厘米时，表面积是96，体积是64，表面积与体积比是1.5。引导学生分析表格数据。 分析表格后回答 随着细胞的生长，体积不断增大，需要吸收更多的营养物质，但表面积相对较小，无法满足细胞生活需要。所以细胞体积不能无限长大，一部分细胞长到一定大小，就会进行分裂。 总结 细胞生长是细胞获取营养物质使体积增大的过程，但细胞不能无限制长大，这为细胞分裂奠定了基础。 认真思考什么是细胞生长，造成的结果是什么，细胞生长的过程中，最显著的变化是什么，并分析表格后回答问题。 二、细胞的分裂 细胞长到一定大小会进行分裂，那么细胞分裂的基本过程及其特点是怎样的呢？我们通过实验来探究一下。 介绍实验 说明实验目的：1. 练习使用高倍显微镜；2. 观察细胞分裂的基本过程。展示实验材料器具：洋葱根尖细胞分裂永久切片、显微镜。 并讲解实验方法步骤：1. 将洋葱根尖细胞分裂永久切片放在低倍镜下观察，找到排列紧密、呈正方形的细胞；2. 转动转换器，将低倍镜转换为高倍镜，调节细准焦螺旋，直至物像清晰；3. 用高倍镜寻找进行分裂的细胞，观察细胞中被染成深色的结构，并比较这些结构在不同细胞中的形态差异。 提出思考问题 在显微镜视野中，洋葱根尖的细胞有何不同？尝试描述不同细胞中被染色结构的形态，推测这些细胞发生了什么变化。 讲解染色体相关知识 染色体能被碱性染料染成深色，它由DNA（遗传物质）和蛋白质构成，是遗传物质的载体。细胞分裂过程中，被染色结构（染色体）的变化最为明显：在细胞分裂的准备期间，染色体先复制，在细胞分裂过程中，染色体再均分为完全相同的两份，进入两个新细胞中去。 提问细胞分裂的定义和结果 什么是细胞的分裂？细胞分裂的结果是什么？ 细胞分裂是指一个细胞分成两个细胞，细胞分裂的结果是细胞数目增加，分裂n次后细胞数目为2ⁿ个。 师：总结细胞分裂过程 细胞核内的遗传物质复制→形成两个细胞核→细胞质分成两份，细胞分裂的结果是细胞数目增多。并对比动物细胞和植物细胞分裂过程。 强调染色体变化 意义 细胞分裂过程中染色体先复制再均分，保证了两个新细胞的染色体数目和形态相同，新细胞与原细胞的染色体数目和形态也相同，从而保证新细胞和原细胞含有相同的遗传物质。 进行实验操作 按照老师讲解的步骤进行实验，观察洋葱根尖细胞分裂永久切片。观察后回答 在显微镜视野中，洋葱根尖的细胞有的处于分裂状态，有的处于未分裂状态。被染色结构（染色体）在不同细胞中的形态不同，在细胞分裂的不同时期其形态也各不相同。 三、细胞通过分化形成不同种类的细胞 细胞分裂产生的新细胞在形态、结构和功能上是相似的，那么生物体中为什么会有各种各样不同的细胞呢？这就涉及到细胞分化的知识。 展示各种各样细胞的图片 引导学生观察图片中细胞的形态差异提问：这些细胞是如何形成的呢？ 讲解细胞分化的定义 失去分裂能力的细胞逐渐变化，成为形态、结构、功能各不相同的细胞的过程叫做细胞分化。细胞分化的结果是形成不同的组织。 举例说明细胞分化 以人的造血干细胞产生不同类型血细胞的过程为例，进一步解释细胞分化。 思考并尝试回答问题 【针对练习】 1.一粒种子能够长成参天大树的奥秘是（　　） A．细胞的生长使体积增大 B．细胞分裂使细胞的数量增多 C．细胞分裂和细胞生长共同作用的结果 D．种子中的细胞吸水膨胀所致 答案：C 解析：生物体由小长大，是与细胞的生长和分裂分不开的。细胞生长使细胞的体积增大，细胞分裂使细胞的数量增多。一粒种子能够长成参天大树，是细胞分裂和细胞生长共同作用的结果。A选项只提到细胞生长，不全面；B选项只提到细胞分裂，不全面；D选项种子中的细胞吸水膨胀只是种子萌发的一个阶段，不是长成参天大树的奥秘。所以选C。 2.图所示为人的造血干细胞产生不同类型血细胞的过程，这一过程称为（     ） A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞生长 D．细胞死亡 答案：B  解析：细胞分裂使细胞数目增多；细胞分化是指失去分裂能力的细胞逐渐变化，成为形态、结构、功能各不相同的细胞的过程，细胞分化的结果是形成不同的组织；细胞生长使细胞体积增大；细胞死亡是细胞生命活动的结束。人的造血干细胞产生不同类型血细胞的过程，是细胞在形态、结构和功能上发生变化的过程，属于细胞分化。所以选B。 3.下列关于动物细胞分裂的叙述,错误的是( ) A．细胞核先分裂,细胞质再分裂 B．细胞膜由中央向内凹陷，将细胞缢裂为两个细胞 C．细胞分裂的结果是细胞的数目增多 D．细胞分裂后,新细胞的遗传物质比亲代细胞减少一半 答案：D  解析：动物细胞分裂时，细胞核先由一个分成两个，随后，细胞质分成两份，在原来的细胞中央，细胞膜从四周向内凹陷，缢裂为两个细胞。细胞分裂的结果是细胞数目增多。细胞分裂过程中染色体先复制再均分，新细胞的遗传物质和原细胞的遗传物质是一样的，不会减少一半。所以D选项错误。 4.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（    ） A．细胞分化的结果是细胞数目增多 B．细胞分化的结果形成不同的组织 C．细胞分化的结果直接形成各种器官 D．细胞分化的结果是细胞的体积增大 答案：B  解析：细胞分化的结果是形成不同的组织，细胞分裂使细胞数目增多，A选项错误，B选项正确；细胞分化形成组织，组织进一步形成器官，不是直接形成器官，C选项错误；细胞生长使细胞体积增大，D选项错误。所以选B。 5．细胞分裂过程中，最先分裂的结构是（   ） A．细胞核 B．细胞质 C．细胞膜 D．细胞壁 答案：A  解析：细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞的过程。分裂时细胞核先分成两个，随后细胞质分成两份，每份各含一个细胞核，最后在原来细胞的中央，形成新的细胞膜。植物细胞还形成新的细胞壁。所以细胞分裂过程中，最先分裂的结构是细胞核，选A。 6.如图展示的是洋葱根尖的细胞分裂，其中①②③④表示四个不同阶段的细胞，下列有关叙述错误的是（　　） A．细胞分裂过程中，染色体的变化最为明显 B．染色体是由DNA和蛋白质组成的 C．染色体在细胞分裂的不同时期其形态相同 D．细胞分裂时，染色体先复制加倍后，再均等进入两个新细胞中去 答案：C  解析：细胞分裂过程中，染色体的变化最为明显，A选项正确；染色体是由DNA和蛋白质组成的，B选项正确；染色体在细胞分裂的不同时期其形态不同，C选项错误；细胞分裂时，染色体先复制加倍后，再均等进入两个新细胞中去，保证新细胞和原细胞含有相同的遗传物质，D选项正确。所以选C。 检测学生课堂上的学习情况 课堂小结 本节课围绕细胞的生长、分裂和分化展开。细胞生长是细胞从周围环境吸收营养，体积由小变大，结果是细胞体积增大，植物细胞生长中细胞液增多，且细胞不能无限长大。细胞分裂是一个细胞分成两个细胞，结果是细胞数目增多，分裂过程中染色体先复制再均分，保证新细胞和原细胞遗传物质相同。细胞分化是失去分裂能力的细胞变成形态、结构、功能不同细胞的过程，结果是形成不同组织。生物体由小长大与这三者密切相关。 板书设计 第4课时 细胞的生长、分裂和分化 一、细胞通过分裂产生新细胞 （一）细胞的生长 概念：细胞吸收营养，体积由小变大 结果：细胞体积增大 植物细胞显著变化：细胞液增多 细胞不能无限长大 （二）细胞的分裂 概念：一个细胞分成两个细胞 结果：细胞数目增多（分裂n次产生2ⁿ个细胞） 过程：细胞核内遗传物质复制→形成两个细胞核→细胞质分成两份 染色体变化：先复制，再均分 意义：保证新细胞和原细胞遗传物质相同 二、细胞通过分化形成不同种类的细胞 （一）各种各样的细胞 （二）细胞分化 概念：失去分裂能力的细胞变化成不同细胞的过程 结果：形成不同组织 课后作业 1．一粒种子能够长成参天大树，这离不开细胞的生长、分裂和分化。下图是细胞的生长、分裂和分化的过程示意图，下列有关叙述错误的是（　　） A．过程①表示细胞生长 B．过程②表示细胞分裂 C．过程③表示细胞分化 D．①、②、③过程中遗传物质发生改变 【答案】D 【解析】A．细胞生长是指构成生物体的细胞要不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积会由小变大。图中过程①表示细胞生长，A正确。 B．细胞分裂的结果是使细胞的数量增多，但细胞的形态、结构和功能未发生变化。图中过程②表示细胞分裂，B正确。 C．在个体发育过程中，一个或一种细胞通过分裂产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生差异性的变化，这个过程叫做细胞的分化，细胞分化产生了不同的组织。图中过程③表示细胞分化，形成了不同的组织，C正确。 D．①细胞生长、②细胞分裂和③细胞分化过程中，遗传物质都没有发生改变，D错误。 故选D。 2．涡虫拥有超强再生能力，随神舟二十号载人飞船进入太空实验室。涡虫再生过程中，能使细胞数量增加的生命活动是（　　） A．细胞生长 B．细胞分裂 C．细胞分化 D．细胞衰老 【答案】B 【解析】A．细胞生长使细胞体积增大，但数量不变，A不符合题意。 B．细胞分裂使一个细胞分成两个，数量增加，B符合题意。 C．细胞分化改变细胞类型，不增加数量，C不符合题意。 D．细胞衰老导致功能衰退或死亡，减少数量，D不符合题意。 故选B。 3．人体的皮肤细胞和神经细胞在形态、结构和功能上有明显差异。造成这种差异的主要原因是（　　） A．细胞生长 B．细胞分裂 C．细胞分化 D．细胞变异 【答案】C 【解析】A．新分裂产生的细胞体积很小，需要不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大，这就是细胞的生长。细胞生长是细胞体积增大的过程，不改变细胞类型，故A不符合题意。 B．细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞的过程，细胞分裂使细胞数目增多，细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。细胞分裂是细胞数量增加的过程，分裂后的细胞最初是相同的，故B不符合题意。 C．细胞分裂产生的新细胞中除一小部分保持分裂能力，大部分丧失了分裂能力，在生长过程中形态、结构、功能发生了不同的变化，这就是细胞的分化。经过细胞的分化，形成了形态结构相似，功能相同的细胞群叫组织。人体神经细胞和上皮细胞在形态、结构和功能上存在差异，这主要是细胞分化的结果，故C符合题意。 D．细胞变异是遗传物质改变引起的，并非正常细胞差异的主要原因，故D不符合题意。 故选C。 4．一粒种子能够长成参天大树，池塘中的小鱼可以长成大鱼，这都与细胞分裂密不可分。下图是两种细胞分裂过程示意图，下列叙述错误的是（　　） A．图1和图2分别是动物细胞分裂和植物细胞分裂的过程示意图 B．两种细胞分裂过程中都是先细胞核分裂，再细胞质分裂 C．两种细胞分裂后形成的子细胞与原来细胞的染色体数目不相同 D．细胞分裂形成的子细胞体积一般较小，需要经历细胞的生长过程 【答案】C 【解析】A．动物细胞没有细胞壁，植物细胞具有细胞壁，因此图1表示动物细胞的分裂，图2表示植物细胞的分裂，A正确。 B．从图中可以看出，两种细胞的分裂都是细胞核先分裂、细胞质再分裂，B正确。 C．在细胞分裂时，首先细胞核内的染色体进行复制加倍，随着分裂的进行，染色体分成形态和数目完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。因此，两种细胞分裂后形成的子细胞与原来细胞的染色体数目相同，C错误。 D．细胞分裂后形成的子细胞体积通常较小，它们需要经历细胞的生长过程，通过吸收营养物质和水分等逐渐增大体积，D正确。 故选C。 5．生物体由小长大，是与细胞的生长、分裂和 分不开的。 【答案】分化 【解析】细胞生长是指新分裂产生的细胞需要不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成自身的物质，体积逐渐增大的过程，其结果是细胞体积的增大； 细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞的过程，其结果是使细胞的数目增多。细胞分化增加细胞的种类，形成不同的组织。生物体由小长大之所以能够由小长大，是与细胞的生长、分裂和分化分不开的。 教学反思 在教学过程中，通过引导学生观察洋葱根尖细胞分裂永久切片，学生对细胞分裂过程有了更直观的认识，但在理解染色体变化及意义时存在一定困难，后续应结合动画等更多方式辅助讲解。课堂练习环节，学生对细胞生长、分裂和分化的概念及关系掌握较好，但在分析具体实例时仍有混淆，需加强针对性练习。整体而言，教学目标基本达成，但在教学方法和练习设计上还有改进空间，后续会不断优化教学，提升学生学习效果。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$