6.1细胞的增殖(第一课时 细胞周期与有丝分裂)导学案2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
2026-09-04
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摘要:
该高中生物学导学案聚焦细胞周期与有丝分裂,引导学生通过课前预习填空回顾细胞生长与增殖基础,课堂探究从细胞不能无限长大切入,结合立方体模型计算表面积与体积比、物质运输效率分析,衔接细胞周期概念,再分时期解析有丝分裂特征及动植物比较,提供填空、模型、口诀等学习支架。
以科学思维和探究实践为特色,通过模型计算与物质运输模拟培养分析能力,用口诀和易错辨析强化结构与功能的生命观念,分层探究兼顾差异,当堂检测与小结及时反馈,助力学生自主构建知识体系,提升生物学核心素养。
内容正文:
6.1 细胞的增殖 学案
第一课时 细胞周期与有丝分裂 · 2026—2027学年高一上学期生物人教版必修第一册
班级:______ 姓名:______ 学号:______
一、课前预习(阅读教材第110—117页,完成填空)
1.多细胞生物体体积的增大,既靠细胞生长增大细胞的________,还要靠细胞分裂增加细胞的________。不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般________(填"有"或"无")明显差异。
2.细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作________。它是生物体________、________、________、________的基础。细胞增殖包括________和________两个连续的过程。
3.________的细胞,从一次分裂________时开始,到下一次分裂________时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括________和________两个阶段。
4.分裂间期占细胞周期的________,为分裂期进行活跃的物质准备,完成________分子的复制和有关________的合成,同时细胞有适度的生长。
5.对于真核生物来说,________是其进行细胞分裂的主要方式。人们根据________的行为,把分裂期分为________、________、________、________四个时期。
6.无丝分裂过程中没有出现________和________的变化,例如________的无丝分裂。
二、课堂探究
探究一 细胞为什么不能无限长大(对应教材第115页"思维训练")
1.计算三个"细胞"模型的表面积、体积及两者的比值(写出算式)。
边长2 mm:表面积=____mm²,体积=____mm³,比值=____
边长4 mm:表面积=____mm²,体积=____mm³,比值=____
边长8 mm:表面积=____mm²,体积=____mm³,比值=____
2.我总结的规律(一句话):__________________________________
探究二 物质运输的效率
假定某种物质通过"细胞膜"后向内扩散的深度为0.5 mm,计算扩散体积占整个"细胞"体积的比值。
边长2 mm:________ 边长4 mm:________ 边长8 mm:________
结论:细胞不能无限长大的原因有两条——
①__________________________________
②__________________________________
追问:细胞是越小越好吗?为什么?
____________________________________________________________________
探究三 植物细胞有丝分裂各时期的特征(对应教材图6-2)
看图并听讲,补全各时期的关键变化。
分裂间期:完成________分子的复制和有关________的合成。此时染色体数目________(填"加倍"或"不变"),核DNA数目________。
前 期:染色质丝________缠绕,缩短变粗,成为染色体;每条染色体包括两条并列的________,由一个共同的________连接着;________逐渐解体,________逐渐消失;从细胞的________发出纺锤丝,形成________。
口诀:________消失现两体。
中 期:纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的________排列在细胞中央的一个平面上,这个平面称为________。此时染色体形态最________、数目最________,是观察染色体形态和计数的最佳时期。
口诀:形数清晰________齐。
后 期:每个________分裂成两个,________分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞的________。此时染色体数目________,染色单体数目________。
口诀:点裂数增均________。
末 期:染色体逐渐变成细长而盘曲的________;纺锤丝逐渐消失,出现新的________和________;在赤道板的位置出现________,它逐渐扩展,形成新的________。
口诀:两消两现新________成。
辨析(重点抄写):赤道板出现在________期,它是________(填"真实结构"或"假想平面"),显微镜下________(填"能"或"不能")看到;细胞板出现在________期,它会扩展形成________,只有________细胞才有。
探究四 动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较(对应教材图6-3)
1.两者的相同点(至少写出三条):
①__________________________________
②__________________________________
③__________________________________
2.两者的不同点:
前期(纺锤体的形成方式) 动物细胞:__________________________________
植物细胞:__________________________________
末期(细胞质的分开方式) 动物细胞:__________________________________
植物细胞:__________________________________
3.中心粒倍增发生在________期(注意:不是前期)。
4.有丝分裂的意义:将亲代细胞经________之后的染色体,精确地________到两个子细胞中,从而在细胞的亲代和子代之间保持了________。
★拔高探究(优生班课上完成,普通班选做):衣藻、水绵这类低等植物细胞既有细胞壁,又有中心体。推测它们有丝分裂时前期和末期分别表现出哪一类细胞的特点?由此可以得出什么结论?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
探究五 染色体、染色单体与核DNA的数量变化
设某二倍体生物体细胞染色体数为2n,填出各时期三者的数目。
间期(复制前):染色体____,染色单体____,核DNA____
间期(复制后):染色体____,染色单体____,核DNA____
前 期:染色体____,染色单体____,核DNA____
中 期:染色体____,染色单体____,核DNA____
后 期:染色体____,染色单体____,核DNA____
子 细 胞:染色体____,染色单体____,核DNA____
三条规律:核DNA数目在________期加倍;染色体数目在________期加倍,原因是________;染色单体只存在于__________________________________
数量口诀:有染色单体时,染色体∶染色单体∶核DNA=________;没有染色单体时,染色体∶核DNA=________。
三、当堂检测(限时2分钟,独立完成)
1.下列细胞中,具有细胞周期的是( )
A.人的神经细胞 B.洋葱根尖分生区细胞 C.人成熟的红细胞 D.洋葱根尖成熟区细胞
2.某植物细胞中,染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上,纺锤体清晰可见。该细胞处于( )
A.分裂间期 B.前期 C.中期 D.后期
3.有丝分裂过程中,染色体数目加倍发生在____期,核DNA数目加倍发生在____期。
4.简述动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的两处不同。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
四、课堂小结(自我梳理)
1.细胞不能无限长大:①细胞体积越大,________越小,物质运输效率越低;②________所能控制的范围有限。
2.细胞增殖=________+________,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.细胞周期=________+________,前者占________。
4.有丝分裂四句口诀:__________________________________
5.动植物细胞的差异只在两处:________期看纺锤体来源,________期看细胞质分开的方式。
6.有丝分裂的意义:__________________________________
五、参考答案与解析
课前预习
1.体积;数量;无。
2.细胞增殖;生长、发育、繁殖、遗传;物质准备;细胞分裂。
3.连续分裂;完成;完成;分裂间期;分裂期。
4.90%~95%;DNA;蛋白质。
5.有丝分裂;染色体;前期、中期、后期、末期。
6.纺锤丝;染色体;蛙的红细胞。
探究一
1.边长2 mm:表面积6×2²=24 mm²,体积2³=8 mm³,比值3∶1;边长4 mm:6×4²=96 mm²,4³=64 mm³,比值1.5∶1;边长8 mm:6×8²=384 mm²,8³=512 mm³,比值0.75∶1。
2.细胞(立方体)的体积越大,表面积与体积的比值越小。
探究二
向内扩散0.5 mm,未被扩散到的核心是边长减去1 mm的小立方体。边长2 mm:(8-1)/8=87.5%;边长4 mm:(64-27)/64≈57.8%;边长8 mm:(512-343)/512≈33.0%。
结论①细胞体积越大,相对表面积(表面积与体积的比值)越小,细胞与外界进行物质交换的效率越低。②细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而成比例增加,一个细胞核所能控制的细胞质范围有限。
追问:不是。细胞过小则容纳不下必需的细胞器和物质,无法完成正常的代谢活动。细胞的大小有一定的适宜范围。
探究三
分裂间期:DNA;蛋白质;不变;加倍。
前期:螺旋;姐妹染色单体;着丝粒;核仁;核膜;两极;纺锤体。口诀:膜仁。
中期:着丝粒;赤道板;稳定;清晰。口诀:赤道。
后期:着丝粒;姐妹染色单体;两极;加倍;变为0(消失)。口诀:两极。
末期:染色质丝;核膜;核仁;细胞板;细胞壁。口诀:壁。
辨析:中;假想平面;不能;末;新的细胞壁;植物(高等植物)。
提醒:"赤道板"与"细胞板"只差一个字,出现的时期、性质、有无实体全都不同,这是本节最容易失分的一处。
探究四
1.相同点(任答三条):都要经历前、中、后、末四个时期;间期都完成DNA复制并形成姐妹染色单体;前期都出现染色体和纺锤体、核膜核仁都消失;中期着丝粒都排列在赤道板位置;后期都是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开移向两极;末期核膜核仁都重现;子细胞染色体数目都与亲代细胞相同。
2.不同点——前期:动物细胞由一对中心粒构成的中心体发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体;高等植物细胞没有中心体,由细胞的两极直接发出纺锤丝形成纺锤体。末期:动物细胞不形成细胞板,细胞膜从细胞中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分;高等植物细胞在赤道板位置出现细胞板,细胞板向四周扩展形成新的细胞壁。
3.间。
4.复制;平均分配;遗传的稳定性。
★拔高探究:低等植物细胞前期表现出动物细胞的特点——由中心体发出星射线形成纺锤体;末期表现出植物细胞的特点——形成细胞板,扩展成新的细胞壁。结论:中心体不是动物细胞独有的,"有中心体就是动物细胞""有细胞壁就没有中心体"两种说法都不成立;教材归纳的两处差异,适用对象是高等植物细胞与动物细胞。
探究五
间期(复制前):2n、0、2n;间期(复制后):2n、4n、4n;前期:2n、4n、4n;中期:2n、4n、4n;后期:4n、0、4n;子细胞:2n、0、2n。
三条规律:间;后;着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体;间期复制完成后到后期着丝粒分裂之前(即间期末、前期、中期)。
数量口诀:1∶2∶2;1∶1。
当堂检测
1.B。A项神经细胞高度分化,不再分裂;C项人成熟的红细胞无细胞核和细胞器,不能分裂;D项根尖成熟区细胞已分化,不再分裂;B项根尖分生区细胞持续进行有丝分裂,有细胞周期。
2.C。着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面(赤道板位置)是中期的判定标志。A项间期看不到染色体;B项前期染色体散乱分布;D项后期染色体分成两组移向两极。
3.后;间。染色体数目加倍的原因是后期着丝粒分裂;核DNA数目加倍的原因是间期DNA复制。
4.一是纺锤体的形成方式:动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体,高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;二是细胞质的分开方式:动物细胞末期细胞膜从中部内陷缢裂成两部分,高等植物细胞末期形成细胞板并扩展成新的细胞壁。
课堂小结
1.表面积与体积的比值(相对表面积);细胞核。 2.物质准备;细胞分裂。 3.分裂间期;分裂期;90%~95%。
4.膜仁消失现两体,形数清晰赤道齐,点裂数增均两极,两消两现新壁成。
5.前;末。 6.将亲代细胞经复制之后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中,在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
六、易错提醒
1.细胞周期的起点是"一次分裂完成时",顺序是先间期后分裂期,不要记成"从分裂开始到分裂结束"。
2.赤道板是假想平面,看不见也不能"形成";细胞板是末期出现的真实结构,只有植物细胞有。
3.间期加倍的是核DNA,染色体数目不变;染色体数目加倍在后期,原因是着丝粒分裂。
4.着丝粒分裂由细胞内部调控完成,不是被纺锤丝拉开的。
5.无丝分裂是真核细胞的分裂方式(蛙的红细胞),原核细胞的增殖方式是二分裂。
课后准备通知:下节课做"观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂"实验。请各组在上课前3~4天取洋葱一个放在广口瓶上,瓶内装满清水,让洋葱底部接触水面,放在温暖处培养,待根长约5 cm时备用。
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