2.1 细胞的分裂和分化（导学案）生物沪教版2024七年级上册

2.1 细胞的分裂和分化（导学案） 【知识目标】 1.阐明细胞分裂过程： ◦ 识别动植物细胞分裂的共同特征（细胞核与细胞质一分为二） ◦ 区分动植物细胞分裂差异（动物细胞膜缢裂 vs 植物细胞板形成） ◦ 应用分裂公式计算细胞增殖数量（2^n） 2. 解析细胞分化本质： ◦ 归纳分化定义（同源细胞→形态、结构、功能差异） ◦ 举例说明分化结果（小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞的形态功能特化） ◦ 建立分裂与分化关系模型（受精卵→分裂增多数量→分化增加种类→形成组织） 3. 解释癌细胞特性： ◦ 描述癌细胞来源（正常细胞突变） ◦ 列举致癌因素（化学致癌物、放射线、病毒等） 【素养目标】 1.生命观念： 通过克隆猴案例与细胞分化图谱，认同"细胞发育程序"对生物体构建的决定性作用，初步形成"细胞→组织→生物体"的结构层次观。 2.科学思维： 基于动植物细胞分裂动态图，运用比较分析法归纳分裂异同点；通过小肠细胞分化案例，建立从现象到本质的归纳推理能力。 3.态度责任： 结合致癌因素分析，讨论环境污染与健康生活方式的关系，形成癌症预防意识；评述克隆技术的科学价值与伦理边界。 【学习重点】 1.动物细胞和植物细胞分裂的基本过程及异同点； 2.细胞分裂过程中细胞数目的变化规律； 3.细胞分化的概念及细胞分化与细胞分裂在生物体生长发育中的作用。 【学习难点】 1.理解细胞分裂过程中细胞核和细胞质的变化； 2.区分细胞分裂和细胞分化在细胞数目和种类变化上的不同。 1.一个细胞分成两个细胞的过程就是细胞分裂。发生细胞分裂时,先是母细胞的细胞核分裂为两个,然后细胞质也分成两份,每一份细胞质中含有一个细胞核,从而形成两个新细胞。 2.受精卵通过多次连续分裂以及分化后,发育为形态和结构明显不同的细胞,如小肠上皮细胞、红细胞和神经细胞。 3.在生物体的生长发育过程中,同一来源的细胞逐渐出现形态、结构和功能上的差异,成为不同类型的细胞,这一过程称为细胞分化。 一、问题思考→细胞的分裂与分化 1.一个小小的受精卵最终能发育成一个成人，婴儿时期人体大约有1012个细胞，而成人大约有1014个细胞；水稻从种子发育为幼苗，再到开花结果。在这些生长发育过程中，细胞的数量和形态会有什么变化呢？ 在这些生长发育过程中，细胞数量会增多，形态也会发生变化。 2.2017年，我国诞生了两只可爱的小猴“中中”和“华华”，它们是世界上采用体细胞克隆技术首次成功克隆的灵长类动物。科学家们人工“激活”细胞的发育“程序”，实现了“从细胞到生物体”。在自然状态下，细胞是怎样构成生物体的呢？ 在自然状态下，细胞通过分裂使数目增多，通过分化形成不同类型的细胞进而构成组织，组织进一步构成器官，器官构成系统，最后由系统构成生物体。 3.细胞在生物体的生长发育过程中扮演着怎样的角色呢？ 细胞是生物体结构和功能的基本单位，在生物体生长发育过程中，细胞通过分裂使数目增多，通过分化形成不同的组织和器官，从而使生物体不断生长发育。 4.细胞增多是通过什么方式呢？细胞的变化又具体是怎样的变化呢？ 细胞增多主要通过细胞分裂的方式。细胞的变化包括细胞分裂导致数目增多，细胞分化使细胞在形态、结构和功能上出现差异。 二、问题探究→细胞的分裂和分化 细胞分裂 1.在新细胞产生过程中，细胞核和细胞质发生了什么变化？ 在新细胞产生过程中，细胞核内的遗传物质先复制加倍，然后平均分配到两个新细胞中；细胞质也会一分为二，分别进入两个新细胞。 2.观察课本P30细胞分裂图，分裂过程中最明显的特征是什么？ 分裂过程中最明显的特征是染色体的变化，染色体先复制加倍，然后平均分配到两个新细胞中。 3.描述动物细胞和植物细胞分裂的基本过程，说出相同和不同之处。 相同点：都产生2个新细胞，细胞核一分为二。 不同点：动物细胞细胞膜向中间凹陷，缢裂为两个细胞；植物细胞在细胞中央形成新细胞壁和细胞膜。 4.一个细胞经过n次分裂后，能形成多少个细胞？ 一个细胞经过n次分裂后能形成2n个细胞。 5.癌细胞有什么特点，生活中致癌的因素有哪些？ 癌细胞的特点是分裂不受控制，会不断地分裂和生长。生活中的致癌因素有化学致癌物、放射线、病毒等。 细胞分化 1.植物体、动物体由小长大，离不开细胞的生长和分裂。那么，多种多样的细胞是如何形成的呢？ 多种多样的细胞是通过细胞分化形成的。在生物体的生长发育过程中，同一来源的细胞逐渐出现形态、结构和功能上的差异，成为不同类型的细胞。 2.小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞的形态有何不同？它们的来源是否相同？ 小肠上皮细胞呈柱状，排列紧密；红细胞呈两面凹的圆饼状；神经细胞有许多突起。它们都来源于受精卵。 3.从受精卵到多种细胞的产生，细胞数目的增多和种类的增加分别经历了怎样的过程？ 细胞数目增多是通过细胞分裂实现的，一个受精卵不断分裂，细胞数目逐渐增多；细胞种类增加是通过细胞分化实现的，同一来源的细胞在生长发育过程中逐渐出现形态、结构和功能上的差异，形成不同类型的细胞。 4.细胞生长的实质是什么？细胞是否会无限增大呢？ 细胞生长的实质是细胞体积增大。细胞不会无限增大，因为随着细胞体积的增大，细胞表面积与体积的比值会减小，细胞与外界进行物质交换的效率会降低，无法满足细胞对物质和能量的需求。 三、归纳总结→细胞的分裂、分化和生长 1.请总结细胞分裂的相关内容，包括过程、结果和癌细胞的特点及致癌因素。 过程： 动物细胞：细胞核、细胞质一分为二，细胞膜缢裂。 植物细胞：细胞核、细胞质一分为二，中央形成新细胞壁和细胞膜。 结果：细胞数目增多（一个细胞nn次分裂后形成2n2n个细胞）。 癌细胞：不受控制分裂，致癌因素多样，如化学致癌物、放射线、病毒等。 2.请总结细胞分化的相关内容，包括概念和结果。 概念：同一来源细胞出现形态、结构和功能差异。 结果：形成不同类型细胞，构成组织。 3.请总结细胞生长的相关内容，包括实质。 实质：细胞体积增大。 1.一个细胞经过3次分裂后，能形成的细胞个数是（ ） A. 3个 B. 6个 C. 8个 D. 9个  【答案】：C  【解析】：一个细胞经过1次分裂后形成2个细胞，经过2次分裂后形成2² = 4个细胞，经过3次分裂后形成2³ = 8个细胞，所以选C。 2.动物细胞和植物细胞分裂过程的不同之处主要体现在（ ） A.细胞核的分裂方式 B. 细胞质的分裂方式 C. 染色体的变化 D. 遗传物质的分配  【答案】：B  【解析】：动物细胞和植物细胞分裂时细胞核的分裂方式、染色体的变化以及遗传物质的分配基本相同，不同之处主要是细胞一分为二的方式，即细胞质的分裂方式，动物细胞细胞膜向中间凹陷，缢裂为两个细胞，植物细胞在细胞中央形成新细胞壁和细胞膜，所以选B。 3.细胞分化的结果是（ ） A. 细胞数目增多 B. 细胞体积增大 C. 形成不同的组织 D. 形成各种器官  【答案】：C  【解析】：细胞分裂使细胞数目增多，细胞生长使细胞体积增大，细胞分化形成不同的组织，组织进一步构成器官，所以细胞分化的结果是形成不同的组织，选C。 4.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（ ） A. 细胞分化导致细胞内的遗传物质发生变化 B. 细胞分化是形成不同组织的根本原因 C. 分化的细胞不再进行细胞的分裂和生长 D. 细胞分化是指分裂的细胞在形态和结构上的变化  【答案】：B  【解析】：细胞分化过程中遗传物质不发生变化，A错误；细胞分化形成不同的组织，是形成不同组织的根本原因，B正确；分化的细胞有的还能进行细胞的分裂和生长，C错误；细胞分化不仅是形态和结构上的变化，还有功能上的变化，D错误，所以选B。 难点回顾与反思问题 1.回顾细胞分裂过程中，动植物细胞分裂方式的区别。请简要描述并思考为什么会有这样的区别？ 动物细胞分裂时细胞膜向中间凹陷，缢裂为两个细胞；植物细胞分裂时在细胞中央形成新细胞壁和细胞膜。这是因为植物细胞有细胞壁，细胞壁具有支持和保护作用，所以不能像动物细胞那样通过细胞膜缢裂来完成分裂，而是需要在细胞中央形成新的细胞壁和细胞膜。 2.思考细胞分裂和细胞分化在细胞数目和种类变化上的不同。举例说明在生物体生长发育过程中，细胞分裂和细胞分化分别起到了什么作用？ 细胞分裂使细胞数目增多，例如受精卵通过不断分裂形成多个细胞，使胚胎不断长大。细胞分化使细胞种类增加，例如在人体发育过程中，受精卵分裂产生的细胞经过分化形成了神经细胞、肌肉细胞、上皮细胞等不同类型的细胞，进而形成各种组织和器官。 拓展阅读 阅读相关科普文章，了解细胞分裂和分化在癌症发生发展过程中的作用。思考癌症治疗的原理与细胞分裂、分化的关系。 癌细胞是正常细胞发生突变后，失去了正常的生长和调控机制，不受控制地进行分裂。癌症治疗的原理很多都与抑制癌细胞的分裂有关，例如化疗药物可以通过干扰癌细胞的 DNA 复制等过程，阻止癌细胞的分裂；放疗则是通过高能射线破坏癌细胞的 DNA，使其无法正常分裂。同时，也有一些研究致力于诱导癌细胞分化，使其恢复正常细胞的生长和调控机制。 能力提升 设计一个简单的实验，模拟细胞分裂过程中细胞数目的变化。  实验设计要点：可以准备一些小珠子或纸片来代表细胞。假设初始有 1 个细胞，第一次分裂后变成 2 个，第二次分裂后变成 4 个，以此类推。每次分裂时，将现有的“细胞”数量翻倍。通过实际操作，直观地观察细胞数目的变化规律，验证2n2n的数学模型。记录每次分裂后的细胞数目，并绘制图表，分析细胞数目随分裂次数的变化趋势。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 细胞的分裂和分化（导学案） 【知识目标】 1.阐明细胞分裂过程： ◦ 识别动植物细胞分裂的共同特征（细胞核与细胞质一分为二） ◦ 区分动植物细胞分裂差异（动物细胞膜缢裂 vs 植物细胞板形成） ◦ 应用分裂公式计算细胞增殖数量（2n） 2. 解析细胞分化本质： ◦ 归纳分化定义（同源细胞→形态、结构、功能差异） ◦ 举例说明分化结果（小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞的形态功能特化） ◦ 建立分裂与分化关系模型（受精卵→分裂增多数量→分化增加种类→形成组织） 3. 解释癌细胞特性： ◦ 描述癌细胞来源（正常细胞突变） ◦ 列举致癌因素（化学致癌物、放射线、病毒等） 【素养目标】 1.生命观念： 通过克隆猴案例与细胞分化图谱，认同"细胞发育程序"对生物体构建的决定性作用，初步形成"细胞→组织→生物体"的结构层次观。 2.科学思维： 基于动植物细胞分裂动态图，运用比较分析法归纳分裂异同点；通过小肠细胞分化案例，建立从现象到本质的归纳推理能力。 3.态度责任： 结合致癌因素分析，讨论环境污染与健康生活方式的关系，形成癌症预防意识；评述克隆技术的科学价值与伦理边界。 【学习重点】 1.动物细胞和植物细胞分裂的基本过程及异同点； 2.细胞分裂过程中细胞数目的变化规律； 3.细胞分化的概念及细胞分化与细胞分裂在生物体生长发育中的作用。 【学习难点】 1.理解细胞分裂过程中细胞核和细胞质的变化； 2.区分细胞分裂和细胞分化在细胞数目和种类变化上的不同。 1.一个细胞分成两个细胞的过程就是________。发生细胞分裂时,先是母细胞的______分裂为两个,然后______也分成两份,每一份细胞质中含有一个细胞核,从而形成两个新细胞。 2.受精卵通过多次______分裂以及______后,发育为______和______明显不同的细胞,如小肠上皮细胞、红细胞和神经细胞。 3.在生物体的生长发育过程中,同一来源的细胞逐渐出现形态、结构和功能上的差异,成为不同类型的细胞,这一过程称为________。 一、问题思考→细胞的分裂与分化 1.一个小小的受精卵最终能发育成一个成人，婴儿时期人体大约有1012个细胞，而成人大约有1014个细胞；水稻从种子发育为幼苗，再到开花结果。在这些生长发育过程中，细胞的数量和形态会有什么变化呢？ 2.2017年，我国诞生了两只可爱的小猴“中中”和“华华”，它们是世界上采用体细胞克隆技术首次成功克隆的灵长类动物。科学家们人工“激活”细胞的发育“程序”，实现了“从细胞到生物体”。在自然状态下，细胞是怎样构成生物体的呢？ 3.细胞在生物体的生长发育过程中扮演着怎样的角色呢？ 4.细胞增多是通过什么方式呢？细胞的变化又具体是怎样的变化呢？ 二、问题探究→细胞的分裂和分化 细胞分裂 1.在新细胞产生过程中，细胞核和细胞质发生了什么变化？ 2.观察课本P30细胞分裂图，分裂过程中最明显的特征是什么？ 3.描述动物细胞和植物细胞分裂的基本过程，说出相同和不同之处。 4.一个细胞经过n次分裂后，能形成多少个细胞？ 5.癌细胞有什么特点，生活中致癌的因素有哪些？ 细胞分化 1.植物体、动物体由小长大，离不开细胞的生长和分裂。那么，多种多样的细胞是如何形成的呢？ 2.小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞的形态有何不同？它们的来源是否相同？ 3.从受精卵到多种细胞的产生，细胞数目的增多和种类的增加分别经历了怎样的过程？ 4.细胞生长的实质是什么？细胞是否会无限增大呢？ 三、归纳总结→细胞的分裂、分化和生长 1.请总结细胞分裂的相关内容，包括过程、结果和癌细胞的特点及致癌因素。 2.请总结细胞分化的相关内容，包括概念和结果。 3.请总结细胞生长的相关内容，包括实质。 1.一个细胞经过3次分裂后，能形成的细胞个数是（ ） A. 3个 B. 6个 C. 8个 D. 9个  2.动物细胞和植物细胞分裂过程的不同之处主要体现在（ ） A.细胞核的分裂方式 B. 细胞质的分裂方式 C. 染色体的变化 D. 遗传物质的分配  3.细胞分化的结果是（ ） A. 细胞数目增多 B. 细胞体积增大 C. 形成不同的组织 D. 形成各种器官  4.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（ ） A. 细胞分化导致细胞内的遗传物质发生变化 B. 细胞分化是形成不同组织的根本原因 C. 分化的细胞不再进行细胞的分裂和生长 D. 细胞分化是指分裂的细胞在形态和结构上的变化  难点回顾与反思问题 1.回顾细胞分裂过程中，动植物细胞分裂方式的区别。请简要描述并思考为什么会有这样的区别？ 2.思考细胞分裂和细胞分化在细胞数目和种类变化上的不同。举例说明在生物体生长发育过程中，细胞分裂和细胞分化分别起到了什么作用？ 拓展阅读 阅读相关科普文章，了解细胞分裂和分化在癌症发生发展过程中的作用。思考癌症治疗的原理与细胞分裂、分化的关系。 能力提升 设计一个简单的实验，模拟细胞分裂过程中细胞数目的变化。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$