内容正文:
第1节 生物体的结构层次(1)
七年级科学下册 •浙教版(2024)
第一章——生物的结构与生殖
元芳科学
教学目标
一
02
了解细胞的分裂、生长和分化。
细胞生长
01
了解细胞分裂过程中细胞发生的一些重要变化。
细胞分裂
03
知道组织是细胞分化形成的。
04
细胞分化
教学引入
二
本章学习引言:
世界上各种复杂的系统都可以按照一定的秩序进行分层,系统普遍具有层次结构。生命系统是复杂的开放系统,与其他物质系统一样具有层次性,遵循自然界的共同规律。
生命系统具有怎样的结构层次?为什么生命的个体会衰老死亡,而物种能不断延续?
教学引入
二
常见的生物都是由细胞构成的。例如人体中的细胞约有几十万亿个。构成我们身体的细胞不仅数量庞大,而且多种多样。人与许多生物一样。生命都始于一个细胞——受精卵。一个受精卵如何发育成大量的、不同类型的细胞?它们又是怎样构成一个结构复杂的生物个体的?
?
01
细胞分裂
细胞分裂
三
从结构上说,除病毒以外,生物都是由细胞构成的。这些构成生物的众多细胞并不是简单地堆积在一起,而是形成复杂的结构。
一个受精卵如何发育成大量的、不同类型的细胞?它们又是怎样构成一个结构复杂的生物个体的?
细胞分裂
三
不管是大象、蚂蚁或者人,绝大部分动物的细胞大小相近,直径大约10μm。生物体内数量巨大的细胞是由细胞分裂产生。
细胞分裂
三
什么是细胞分裂?
细胞分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程。
受精卵是怎样分裂的呢?
细胞分裂
三
一个细胞
两个细胞
四个细胞
众多细胞组成的细胞团
一个母细胞经过一系列复杂的变化后,分裂成两个子细胞的过程。
细胞分裂:细胞“一分为二”
细胞分裂
三
精子与卵细胞结合后形成的受精卵会迅速分裂,逐渐形成一个由较多细胞组成的细胞团。
受精卵
2个细胞
4个细胞
8个细胞
大量细胞
植物细胞的分裂:
分裂时,细胞核先由一个分成两个,随后,细胞质分成两份,每份各有一个细胞核,最后,在原来的细胞的中央,形成新的细胞膜,植物细胞还形成新的细胞壁。
细胞分裂
三
制作洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞临时装片时,为什么都要染色?
细胞核中有染色体,染色体很容易被碱性染料染成深色,便于清晰地观察到细胞核。
在细胞分裂过程中,细胞核里的遗传物质(染色体)经过复制而数量加倍。
母细胞
子细胞
一个细胞分裂为两个子细胞时,遗传物质平均分配到两个子细胞中。
这样就保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。
染色体复制
数量加倍
平均分配
细胞分裂
三
我们知道孩子遗传了父母双方的一些特征,这与细胞内的遗传物质有关。细胞分裂时一个细胞分裂成两个细胞,那么细胞里的遗传物质是否减少呢?
细胞分裂
三
在细胞分裂过程中,细胞核里的遗传物质经过复制数量加倍,在一个细胞分裂为两个子细胞时,遗传物质平均分配到两个子细胞中。
保证子细胞和母细胞具有相同的遗传物质
意义
细胞分裂
三
染色体是细胞内具有遗传信息的物质,易被碱性染料染成深色,是生物主要遗传物质的载体。细胞分裂的过程中,母细胞中会出现染色体,染色体会复制加倍后平分到两个子细胞中去。
拓展发现
细胞分裂
三
思考与讨论
1、细胞分裂是如何保持物种稳定的?
物种的稳定是由遗传物质决定的。在细胞分裂过程中,细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍。在一个细胞分裂为两个子细胞时,遗传物质平均分配到两个子细胞中,这样就保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。因此新细胞和原细胞所含的遗传物质是一样的,这样保持了物种稳定。
细胞分裂
三
2、一个母细胞分裂六次可得到多少个子细胞?
3、细胞分裂在生物的生长过程中有何意义?
21=2
22=4
23=8
24=16
25=32
26=64
分裂n次可得到多少个子细胞?
2n个
①单细胞生物增加个体数量;
②多细胞生物增加细胞数量,使生物体不断更新衰老死亡的细胞,从而保证生物体的正常生命活动。
02
细胞生长
细胞生长
四
细胞在生物体内的作用非常重要,生物体的状态与其细胞的功能密切相关。我们发现,刚分裂产生的子细胞,大小一般只有母细胞的一半。那么细胞怎样才能与母细胞一样呢?
细胞生长
四
染色体
子细胞
母细胞
①两子细胞与母细胞在结构上是完全相同的。
②刚分裂的子细胞只有母细胞大小的一半。
细胞生长
四
子细胞能吸收营养,合成自身物质,从而不断地长大。这个过程就是细胞生长。
细胞生长的意义:使细胞个体的体积变大。
刚分裂产生的子细胞,一般只有母细胞的一半大小。
细胞生长
四
思考与讨论
细胞是否能无限生长?
(1)相对表面积的影响:细胞体积越大,其相对表面积(表面积与体积比)越小,细胞与周围环境交换物质的能力越差。这意味着细胞吸收营养物质和排出废物的效率会降低,不足以支持细胞内部的活动。
(2)细胞核的控制能力:细胞核是细胞的控制中心,其所含的DNA是有限的,能够控制的细胞活动也有一定限度。因此,细胞核的控制能力限制了细胞不能无限长大。
(3)细胞内物质交流的制约:细胞体积过大会影响物质流动速度,从而影响细胞内的生命活动。细胞内各种成分的交流也会受到影响,不利于细胞维持正常的生理功能。
综上所述,细胞不能无限长大是因为受到相对表面积、细胞核的控制能力和细胞内物质交流等因素的限制。这些因素共同决定了细胞有一个最佳的大小范围,以保证细胞能够高效地进行物质交换和维持生命活动。
03
细胞分化
细胞分化
五
与人类社会的分工协作类似,生物体内数量众多的细胞之间也有分工。这些细胞是由细胞分化形成的,什么是细胞分化呢?
细胞分化
五
什么是细胞分化?
在细胞分裂过程中,有的子细胞长到与母细胞一般大小时能继续分裂;而有的子细胞则会发生变化,形成具有不同形态和功能的细胞,这个过程叫做细胞分化。
细胞分化
五
子细胞形成具有不同形态和功能的细胞,
细胞分裂
肌细胞
神经细胞
白细胞
红细胞
①
②
②
②
②
细胞分化
请说出下图细胞变化的过程。
这个过程叫做细胞分化。
细胞分化产生的各种细胞,组成了生物体的各种结构。
细胞分化
五
第一代
母细胞
第二代
母细胞
植物细胞
与人类社会的分工协作类似,生物体内数量众多的细胞之间也有分工。
动物细胞
第一代
母细胞
第二代
母细胞
分裂
生长
肝细胞
红细胞
同时进行
生长、分化
分裂
生长
同时进行
生长、分化
叶表皮细胞
气孔保卫细胞
分裂
分裂
不同形态和功能的细胞
不同形态和功能的细胞
细胞分化
五
细胞的分裂、生长和分化:
(1)细胞分裂是一个相对独立的过程,而细胞的生长和分化常常是同时进行的;
(2)细胞的分裂、生长和分化是不断进行的。
一个受精卵经过不断的分裂、生长和分化,最终长成了一个生物个体。
细胞分化
五
细胞分化产生的各种细胞,组成了生物体的各种结构(组织)
细胞分化
五
一个受精卵经过不断的分裂、生长和分化,最终长成了一个生物个体。
一个受精卵的变化:
细胞分化
五
细胞分裂
细胞生长
细胞分化
细胞数目增多
细胞体积增大
形成具有不同形态和功能的细胞群(组织)
从受精卵发育成为胎儿的过程中,细胞先后发生了哪些变化?
思考与讨论
细胞分化
五
植物和动物的受精卵经过多次分裂和生长后,除少数细胞继续分裂外,其余大部分细胞则分化成各种不同形态和不同功能的细胞群,这些细胞群就是组织。
表皮细胞群
叶肉细胞群
保护组织
营养组织
肌细胞群
肌肉组织
神经细胞群
神经组织
组织是细胞分化的结果。
同一组织,细胞的形态和功能相同。
细胞分化
五
模型是帮助我们理解科学概念的有效方法。用圆形、三角形、正方形等几何图形来简单地表示不同的细胞,用这些几何图形和箭头的组合,来表示细胞的分裂、生长和分化过程。
分裂
生长
分裂
分裂
生长
分化
分化
构建模型
04
随堂练习
随堂练习
六
1、下列表示细胞分裂的是 ( )
A
随堂练习
六
2、下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述,错误的是 ( )
A. 生物体的生长发育是细胞生长、分裂和分化的结果
B. 生物体通过细胞分化,细胞之间逐渐产生了稳定的差异
C. 细胞分裂是细胞分化的基础
D. 细胞分化过程的实质是遗传物质的改变
D
随堂练习
六
3、下列四幅图表示细胞的四种生命活动过程,其中能表示细胞分化的是 ( )
D
随堂练习
六
4、细胞不能无限长大的主要原因是 ( )
A. 细胞长得太大,影响生物体的整体美观
B. 细胞长得太大,就不能进行细胞分裂
C. 细胞长得太大,相互挤压导致细胞破裂
D. 细胞长得太大,表面吸收能力不能满足需求
D
随堂练习
六
5、如图为某高等动物细胞分裂和分化示意图,正确的是 ( )
A. 细胞分化的结果是细胞数目增多
B. 所有细胞都能分裂和分化
C. 细胞经过分裂、分化、生长后,遗传物质发生改变
D. 分裂后新细胞与原细胞所含的遗传物质相同
D
随堂练习
六
6、海蛞蝓是一种海洋软体动物,有些海蛞蝓断裂的头部可重新长出新的身体。这主要靠 ( )
A. 细胞变化 B. 细胞生长
C. 细胞分裂和分化 D. 细胞癌变
C
随堂练习
六
7、为了解决食品危机,科学家研究了“人造肉”技术。“人造肉”的一个分支技术是先从动物身上提取肌肉组织,分离出肌肉细胞,然后通过血清为肌肉细胞的生长和复制提供营养物质,逐步在实验室中培养出肌肉组织,这样就实现了肉的制作。我们可以将此过程看作是细胞的( )
A. 分裂、生长过程 B. 分裂、分化过程
C. 生长、分化过程 D. 分裂、生长、分化过程
A
随堂练习
六
8、如图所示为植物细胞的分裂过程,据图回答下列问题:
(1) 图示过程的正确顺序是 (用字母和箭头表示)。
(2) 图中表示细胞核分裂的是 ,其中的遗传物质此时数量已经
。
(3) 细胞会不会越分越小? 。为什么? 。
a→c→d→b
c
加倍
不会
细胞能够生长
随堂练习
六
9、生物体由小长大与细胞的生长、分裂和分化分不开,细胞分裂过程中,组成细胞的结构会发生变化。如图是动、植物细胞分裂的示意图,请据图回答问题:
(1) 图 (填“甲”或“乙”)表示植物细胞的分裂过程。
乙
随堂练习
六
(2) 图甲和图乙细胞分裂过程的相同点是先 一分为二,再细胞质分裂成两份。
(3) 细胞分裂以后,形成的新细胞与原细胞所含的遗传物质是
(填“相同”或“不相同”)的。
细胞核
相同
随堂练习
六
10、科学家为探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。
实验一:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人的肺的纤维细胞,结果如表所示:(表中的增殖代数即细胞分裂的次数)
实验二:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行
培养,结果如图所示。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
随堂练习
六
实验三:将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者分裂旺盛。
实验可以得出的结论:
(1) 实验一:细胞分裂能力随着生物体年龄的增大而 (填“减弱”或“增强”)。
(2) 实验二:一般来说, 的物种,体细胞分裂的次数越多。
(3) 实验三:细胞结构中的 是决定细胞衰老的重要因素。
减弱
寿命越长
细胞核
课堂小结
七
生物体的结构层次
细胞分裂
细胞生长
细胞分裂的意义
细胞分裂的概念
细胞生长的概念
细胞生长的意义
细胞分化
细胞分化的概念
细胞分化的结构
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