2.1 细胞的分裂和分化（教学设计）生物沪教版2024七年级上册

第二章 生物体的结构 第1节　细胞的分裂和分化 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第1节　细胞的分裂和分化 教材分析 本节课选自"生物体的结构"章节，核心内容是细胞分裂与分化现象及其在生物体发育中的作用。从婴儿受精卵发育为成人的细胞数量变化，到水稻种子发育的形态演变，教材通过生活实例建立认知起点。细胞分裂部分以动物细胞与植物细胞的对比为核心，结合荧光标记的细胞分裂动态图，直观展示细胞核与细胞质的变化规律，并通过"2n"数学模型强化分裂增殖的量化概念。细胞分化部分以小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞等200余种细胞的形态功能差异为切入点，揭示"同一来源→形态功能特化→形成组织"的生物学本质。教材特别设置"脱缰的癌细胞"资料卡，关联致癌因素与细胞分裂失控的社会议题，并通过克隆猴科学案例说明细胞发育程序的可调控性，为后续组织器官学习奠定基础。 教学目标 【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。 教学重、难点 【教学重点】 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。 【教学难点】 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。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 在开始今天的课程之前，先给大家分享两个有趣的现象。大家看，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；还有水稻，从种子发育为幼苗，再到开花结果。那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？另外，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。科学家们克服重重难关，人工“激活”细胞的发育“程序”，实现了“从细胞到生物体”。这一突破意义重大，能推动人类疾病研究与相关药物研发。那大家想一想，在自然状态下，细胞是怎样构成生物体的呢？ 问题引入与初步引导 展示上述相关内容与提问 同学们，结合老师刚刚说的这些例子，大家先思考一下，细胞在生物体的生长发育过程中扮演着怎样的角色呢？ 进一步引导 那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？大家可以大胆猜测一下。 总结与引出新课 大家的想法都很有创意。其实，细胞的增多主要和细胞分裂有关，而细胞在形态、结构和功能上的变化则和细胞分化有关。这就是我们今天要学习的内容——细胞的分裂和分化。接下来，就让我们一起深入探究细胞分裂和分化的奥秘。 思考回答问题 新知探究 一、细胞分裂 展示婴儿、成人细胞数量对比以及水稻生长发育的图片，还有荧光蛋白标记的猪肾上皮细胞图片， 提出问题 在新细胞产生过程中，细胞核和细胞质发生了什么变化？ 引导学生阅读课本P30页细胞分裂的内容和图片，提出问题 观察P30细胞分裂图，分裂过程中最明显的特征是什么？ 进一步提问 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。 结合图片和讲解，帮助学生梳理动物细胞和植物细胞分裂的基本过程，总结相同点是都产生2个新细胞，细胞核一分为二；不同点是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。 提出问题 一个细胞经过n次分裂后，能形成多少个细胞？ 引导学生总结出一个细胞经过n次分裂后能形成2ⁿ个细胞。 展示资料卡“脱缰”的癌细胞，提问“癌细胞有什么特点，生活中致癌的因素有哪些？” 生：阅读资料卡后回答，提到癌细胞分裂不受控制等特点，以及列举化学致癌物、放射线等致癌因素。 阅读课本并思考回答问题，并尝试总结细胞分裂的规律 【针对练习】 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。 检测学生课堂上的学习情况 二、细胞分化 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？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？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？ 展示小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞等多种细胞的图片， 提问 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？ 引导学生结合前面学的受精卵发育知识，讲解这些细胞都来源于受精卵。 提出问题 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？ 讲解细胞分化的概念，即在生物体的生长发育过程，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的过程。 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，体积会由小变大。那么细胞生长的实质是什么？细胞是否会无限增大呢？ 展示细胞生长的示意图， 提问 细胞生长的实质是什么？细胞生长的实质是细胞体积增大。 进一步提问 细胞是否会无限增大呢？ 引导学生从细胞与外界物质交换等方面进行分析，解释细胞不会无限增大的原因。 观察小肠上皮细胞、红细胞、神经细胞等多种细胞的图片，思考分析并回答问题 【针对练习】 1.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。 2.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。 检测学生课堂上的学习情况 课堂小结 本节课围绕细胞的分裂和分化展开。首先通过生物体生长发育实例引出细胞数量和形态变化的问题。细胞分裂是细胞数目增多的过程，动物细胞和植物细胞分裂有相同点（产生 2 个新细胞、细胞核一分为二），也有不同点（细胞一分为二的方式不同），一个细胞经过 n 次分裂后能形成 2ⁿ 个细胞。同时介绍了癌细胞不受控制分裂的特点及生活中的致癌因素。细胞分化则使细胞种类增加，同一来源的细胞在生长发育中出现形态、结构和功能差异，形成不同类型细胞进而构成组织。此外还拓展了细胞生长，即细胞体积增大，但细胞不会无限增大。 板书设计 第 1 节 细胞的分裂和分化 一、细胞分裂 1.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 2.结果：细胞数目增多（一个细胞 n 次分裂后形成 2ⁿ 个细胞） 3.癌细胞：不受控制分裂，致癌因素多样 二、细胞分化 1.概念：同一来源细胞出现形态、结构和功能差异 2.结果：形成不同类型细胞，构成组织 三、细胞生长 实质：细胞体积增大 课后作业 1．细胞分裂是活细胞增殖的过程。下列关于动植物细胞分裂过程的描述不正确的是（　　） A．图A表示动物细胞的分裂过程 B．植物细胞分裂过程中会形成新的细胞膜和细胞壁 C．新细胞的染色体数目是亲代细胞的一半 D．动植物细胞分裂过程中，染色体的变化最明显 【答案】C 【解析】A．图A中的细胞无细胞壁，且细胞质分裂过程为细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂为两个细胞，所以图A表示动物细胞的分裂过程，A不符合题意。 B．结合分析可知，植物细胞分裂过程中会形成新的细胞膜和细胞壁，B不符合题意。 C．动植物细胞分裂过程中，细胞核内的遗传物质先复制加倍再平均分配，新细胞和原细胞的染色体形态和数目相同，C符合题意。 D．细胞分裂过程中，染色体的变化最明显。染色体的数量在细胞分裂时已经加倍，在细胞分裂过程中，染色体分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中，D不符合题意。 故选C。 2．玉米体细胞中有20条染色体，1个体细胞连续分裂2次后，形成的细胞数目和每个新细胞中的染色体数目分别是（    ） A．4个，10条 B．4个，20条 C．8个，10条 D．8个，20条 【答案】B 【解析】根据分析可知，1个细胞分裂n次后形成的细胞数目是2n个，因此玉米1个体细胞连续分裂2次后，形成的细胞数目＝22＝4（个）。 细胞分裂中最重要的变化是细胞核中染色体的变化。正常情况下，在细胞分裂过程中，染色体先复制加倍，随着分裂的进行，染色体分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中；也就是说，两个新细胞的染色体形态和数目相同，新细胞与原细胞的染色体形态和数目也相同；并且该细胞无论分裂几次，正常情况下形成的新细胞中的染色体形态和数目也都与亲代细胞相同。因此，玉米体细胞中有20条染色体，1个体细胞连续分裂2次后，形成的每个新细胞中的染色体数目是20条。 由此可见，玉米体细胞中有20条染色体，1个体细胞连续分裂2次后，形成的细胞数目和每个新细胞中的染色体数目分别是4个、20条，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．生物体能够由小长大与细胞数目增多和细胞体积增大是分不开的，其中细胞数目增多是由于（    ） A．细胞生长 B．细胞分裂 C．细胞分生 D．细胞成熟 【答案】B 【解析】A．细胞生长是细胞体积由小变大的过程，主要通过吸收营养物质使细胞体积增大，不能增加细胞数目，故A不符合题意。 B．细胞分裂是一个细胞分成两个细胞的过程，能使细胞的数量不断增多，是细胞数目增多的直接原因，故B符合题意。 C．“细胞分生”并非生物学中规范的术语，通常指具有分裂能力的细胞（如分生组织细胞），但这一表述不直接对应细胞数目增多的生理过程，故C不符合题意。 D．细胞成熟是细胞经过生长、分化后达到功能完善的阶段，此过程中细胞体积可能稳定或发生形态功能特化，不会使细胞数目增多，故D不符合题意。 故选B。 4．“杂交水稻之父”袁隆平培育出的杂交稻体细胞中的染色体数目是24条，那么杂交稻根尖的一个细胞分裂三次后，所形成的每个细胞中的染色体数目均为（　　） A．3条 B．8条 C．12条 D．24条 【答案】D 【解析】在细胞分裂的过程中首先发生变化的是细胞核，细胞核中的染色体首先要完成复制加倍，随着分裂的进行，染色体分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。这样，两个新细胞的染色体形态和数目相同，新细胞和原细胞的染色体形态和数目也相同。所以，杂交稻根尖的一个细胞分裂3次后，所形成的每个细胞中的染色体数目和原细胞相同，均为24条，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．下图表示某植物体两种细胞的形成过程，①②③表示细胞不同的生理活动，A、B表示细胞，下列叙述错误的是（    ） A．①②过程分别表示细胞的生长和分裂 B．①②③过程形成的细胞遗传物质不变 C．③过程表示分化，结果是形成不同组织 D．A和B的形态不同但是生理功能相同 【答案】D 【解析】A．①细胞生长的结果是使细胞的体积增大；②细胞分裂的结果是使细胞数目增多，故A不符合题意。 B．①细胞生长过程中，遗传物质保持不变；②细胞分裂前遗传物质先复制再均分，保证了子代与母细胞遗传信息一致；③细胞分化则是基因选择性表达，遗传物质仍保持不变，故B不符合题意。 C．③细胞分化的结果是形成形态相似、功能相同的一群细胞及其细胞间质，组织是细胞分化的产物，故C不符合题意。 D．A为保卫细胞，半月形且含叶绿体，两两相对围成气孔，负责开闭以调节蒸腾作用；B为根毛细胞，细长突起，无叶绿体，负责吸收水分和无机盐，故D符合题意。 故选D。 教学反思 在教学过程中，通过实例引入激发了学生的学习兴趣，如克隆猴和生物体生长发育实例。讲解细胞分裂和分化时结合图片和思考问题，有助于学生理解抽象知识。但在讲解细胞分裂过程中，部分学生对动植物细胞分裂方式的区别掌握不够清晰，后续可增加动画演示或模型展示，让学生更直观感受。对于癌细胞和细胞生长的拓展内容，学生有较高兴趣，但讲解时间略显紧张，在今后教学中需合理安排各部分教学时间，确保重点知识深入讲解，拓展知识也能充分激发学生探索欲望。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$