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

1.2.1 细胞（导学案） 第四课时 【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。 【学习重点】 1.细胞生长、分裂、分化的概念； 2.细胞分裂的基本过程及其特点； 3.细胞生长、分裂、分化之间的关系。 【学习难点】 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。 1.新生植物细胞内的物质不断积累，最为显著的变化是液泡内 不断增多，使液泡体积不断 ，把细胞质挤成一薄层，紧贴 ；细胞核也被挤向一侧，同时细胞 也增大了。 2.细胞分裂指一个细胞分成 。在细胞分裂过程中，细胞核内的遗传物质复制加倍后 ，形成两个细胞核；细胞质也发生一定的变化，分成 的两份，每份中含有 细胞核。 3.细胞形态的不同是与其各自的 相适应的。各种形态、结构、功能不同的细胞都是通过 而形成的。 4.生物体内具有 的细胞通过分裂不断产生 。这些新细胞中的一小部分能继续分裂，大部分细胞失去 。在生物体的生长发育过程中，这些处于不同部位、失去分裂能力的细胞逐渐 ，成为形态、结构、功能各不相同的细胞，这一过程称为 。 一、问题探究→细胞的生长 1.什么是细胞生长？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？ 2.细胞会无限制的长大吗？ 3.细胞生长是一个怎样的过程，它对细胞分裂有什么作用？ 二、问题思考→细胞的分裂 1.细胞分裂的基本过程及其特点是怎样的？阅读实验相关内容，思考实验目的、材料器具和方法步骤。 2.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。 3.什么是染色体？它由什么构成？在细胞分裂过程中，染色体有哪些变化？ 4.什么是细胞的分裂？细胞分裂的结果是什么？ 5.总结细胞分裂的过程，并对比动物细胞和植物细胞分裂过程的异同。 6.细胞分裂过程中染色体先复制再均分有什么意义？ 三、问题探究→细胞的分化 1.生物体中为什么会有各种各样不同的细胞呢？观察老师展示的各种各样细胞的图片，思考这些细胞是如何形成的。 2.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。 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 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 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 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 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 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 难点回顾与反思 1.为什么细胞分裂过程中染色体先复制再均分具有重要意义？ 2.如何更好地理解细胞不能无限制长大的原因？ 拓展阅读 阅读相关科普文章，了解癌细胞与正常细胞在生长、分裂和分化方面的差异。 能力提升 设计一个简单的实验，模拟细胞不能无限制长大的原因。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.2.1 细胞（导学案） 第四课时 【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。 【学习重点】 1.细胞生长、分裂、分化的概念； 2.细胞分裂的基本过程及其特点； 3.细胞生长、分裂、分化之间的关系。 【学习难点】 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。 1.新生植物细胞内的物质不断积累，最为显著的变化是液泡内细胞液不断增多，使液泡体积不断增大，把细胞质挤成一薄层，紧贴细胞膜；细胞核也被挤向一侧，同时细胞体积也增大了。 2.细胞分裂指一个细胞分成两个细胞。在细胞分裂过程中，细胞核内的遗传物质复制加倍后平均分开，形成两个细胞核；细胞质也发生一定的变化，分成大致相等的两份，每份中含有一个细胞核。 3.细胞形态的不同是与其各自的特殊功能相适应的。各种形态、结构、功能不同的细胞都是通过细胞分化而形成的。 4.生物体内具有分裂能力的细胞通过分裂不断产生新细胞。这些新细胞中的一小部分能继续分裂，大部分细胞失去分裂能力。在生物体的生长发育过程中，这些处于不同部位、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，这一过程称为细胞分化。 一、问题探究→细胞的生长 1.什么是细胞生长？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。 2.细胞会无限制的长大吗？ 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。 3.细胞生长是一个怎样的过程，它对细胞分裂有什么作用？ 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。 二、问题思考→细胞的分裂 1.细胞分裂的基本过程及其特点是怎样的？阅读实验相关内容，思考实验目的、材料器具和方法步骤。 ◦ 实验目的：练习使用高倍显微镜；观察细胞分裂的基本过程。 ◦ 实验材料器具：洋葱根尖细胞分裂永久切片、显微镜。 ◦ 实验方法步骤： ■ 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。 ■ 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。 ■ 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。 2.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。 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。 3.什么是染色体？它由什么构成？在细胞分裂过程中，染色体有哪些变化？ 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。 4.什么是细胞的分裂？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2的n次方个。 5.总结细胞分裂的过程，并对比动物细胞和植物细胞分裂过程的异同。 细胞分裂过程为：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。动物细胞分裂时，细胞膜从四周向内凹陷，缢裂为两个细胞；植物细胞分裂时，在原来细胞的中央形成新的细胞膜和细胞壁。细胞分裂的结果都是细胞数目增多。 6.细胞分裂过程中染色体先复制再均分有什么意义？ 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。 三、问题探究→细胞的分化 1.生物体中为什么会有各种各样不同的细胞呢？观察老师展示的各种各样细胞的图片，思考这些细胞是如何形成的。 这涉及到细胞分化的知识。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。 2.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。 人的造血干细胞可以分裂产生新细胞，其中一部分细胞失去分裂能力，逐渐分化形成红细胞、白细胞、血小板等不同类型的血细胞，这就是细胞分化的过程。 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。 难点回顾与反思 1.为什么细胞分裂过程中染色体先复制再均分具有重要意义？ 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。这使得生物体的遗传信息能够稳定地传递给下一代细胞，维持了生物体遗传的稳定性和连续性。如果染色体不进行复制和均分，新细胞中的遗传物质就会发生改变，可能导致生物体的性状发生异常，影响生物体的正常生长、发育和繁殖。 2.如何更好地理解细胞不能无限制长大的原因？ 可以结合数学模型来理解，就像教材中展示的正方体边长、表面积、体积以及表面积与体积比的表格。随着边长（类比细胞体积）的增大，体积增大的速度比表面积增大的速度快，导致表面积与体积比减小。细胞生活需要从外界吸收营养物质和排出代谢废物，而这些物质的交换是通过细胞表面进行的。当细胞体积增大时，表面积相对变小，物质运输的效率就会降低，无法满足细胞生活的需要。所以细胞不能无限制长大，一部分细胞长到一定大小，就会进行分裂。 拓展阅读 阅读相关科普文章，了解癌细胞与正常细胞在生长、分裂和分化方面的差异。 癌细胞是一种异常的细胞，它的生长和分裂不受机体正常调控。正常细胞在生长到一定程度后会停止生长并进行分化，而癌细胞可以无限增殖，并且其分裂过程中染色体的变化也可能出现异常，导致癌细胞的遗传物质不稳定，具有更强的侵袭性和转移性。了解这些差异有助于我们更好地理解细胞生长、分裂和分化的正常机制，以及癌症发生的原因。 能力提升 设计一个简单的实验，模拟细胞不能无限制长大的原因。 可以准备不同大小的琼脂块（类比细胞），将其浸泡在含有某种指示剂（如酚酞）的溶液中，一段时间后观察琼脂块内部被染色的情况。由于溶液是通过琼脂块表面进入内部的，就如同营养物质通过细胞表面进入细胞内部一样。较小的琼脂块会更快地被完全染色，而较大的琼脂块内部可能还有未被染色的部分，这说明随着琼脂块体积的增大，物质进入内部的效率降低，类比细胞不能无限制长大是因为物质运输效率无法满足细胞需求。 步骤如下： 1. 制作不同大小的琼脂块，如边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。 2. 将琼脂块放入含有酚酞的氢氧化钠溶液中浸泡一段时间。 3. 取出琼脂块，观察并测量琼脂块内部被染色的深度。 4. 分析实验结果，得出结论。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$