内容正文:
第5章 生物体有相似的结构层次
第1节 细胞的分裂与分化(导学案)
一、学习目标(四维核心素养)
生命观念:认识细胞分裂使数目增多、分化形成组织,理解生物体生长发育繁殖的基础。
科学思维:比较动、植物细胞分裂异同,归纳染色体先复制后均分规律。
探究实践:模拟染色体复制分配,运用模型与证据推理。
态度责任:关注生命现象、敬畏生命,养成实事求是态度。
二、学习重难点
重点:细胞分裂的基本过程及染色体的变化;细胞分化的概念与结果,理解细胞分裂、生长和分化是生物体生长发育、繁殖的基础。
难点:理解细胞分裂时染色体先复制加倍再均等分配,保证遗传物质稳定;正确区分细胞分裂(数目增多)、细胞生长(体积增大)与细胞分化(形成组织)。
三、课前预习案
【预习目标】
通过课前预习,能说出细胞分裂、细胞生长和细胞分化的基本概念,初步理解它们与生物体生长的关系,为课中探究做好准备。
【预习自测·基础填空】
1.细胞分裂是指一个细胞分裂成____个细胞的过程,细胞分裂的结果是使细胞的____增多。
2.细胞分裂时,细胞核中的____变化最明显,它先进行____,再平均分配到两个新细胞中,从而保证分裂前后染色体的数目和形态____。
3.细胞在生长过程中需要不断吸收____,并将其转变成细胞的组成物质,细胞的体积逐渐____。
4.细胞在____和____等方面发生变化的过程叫作细胞分化,细胞分化的结果是形成不同的____。
5.形态相似、结构和功能相同的细胞群叫作____。
6.生物体由小长大,主要与细胞的____(数目增多)、____(体积增大)和____(形成组织)密切相关。
7.与动物细胞不同,植物细胞分裂时,在原来细胞的中央会形成新的____和____。
8.细胞分裂时,细胞核内的染色体通过____形成数目和形态相同的两份,并随着细胞的分裂分别进入两个新细胞中。
9.大多数植物细胞在生长过程中,细胞质里先出现许多小液泡,随后逐渐变大,最后合并为一个____。
10.生物体的各种组织,都是由____经过分裂和分化形成的。
【预习自测·选择题】
1.下列能正确表示细胞分裂过程先后顺序的是( )
A.细胞核→细胞质→细胞膜 B.细胞膜→细胞质→细胞核
C.细胞质→细胞核→细胞膜 D.细胞质→细胞膜→细胞核
2.细胞分裂的结果是( )
A.细胞体积增大 B.细胞数目增多 C.形成不同组织 D.细胞数目减少
3.下列关于组织的叙述,正确的是( )
A.组织是由细胞分化形成的
B.组织中的细胞形态、结构和功能各不相同
C.一个细胞就是一个组织
D.组织只存在于动物体中
【预习自测·辨析题】
1.有人说“细胞分裂会使细胞中的染色体数目减半”,这种说法是否正确?请说明理由。
【预习自测·判断正误】(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.细胞分裂时,遗传物质先复制加倍,再均分到两个子细胞中,保证了遗传的稳定性。( )
2.细胞分裂使细胞体积增大,细胞生长使细胞数目增多。( )
3.细胞分化不会改变细胞中染色体的数目。( )
4.细胞可以无限地生长,其体积可以无限增大。( )
5.细胞分化后形成的不同细胞群,就是不同的组织。( )
6.受精卵经过分裂和分化,可以形成人体的各种组织。( )
【预习思考】
1.植物细胞的分裂过程与动物细胞有何不同?请用自己的语言简要描述。
2.细胞分裂、细胞生长和细胞分化分别能使生物体发生怎样的变化?
四、课中探究案
【探究活动一·观察细胞的分裂】
1.依据教材所展示的动物细胞分裂过程,按先后顺序写出动物细胞分裂的基本过程。
2.比较动、植物细胞分裂的异同。
(1)相同点:分裂顺序都是____→____→____,遗传物质都先复制后均分。
(2)不同点:动物细胞____;植物细胞____。
3.一个植物细胞连续分裂两次,可形成____个细胞;一个细胞连续分裂n次,可形成____个细胞。
4.下列关于细胞分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞分裂时,细胞质先分裂,细胞核后分裂
B.细胞分裂产生的两个新细胞,染色体数目减半
C.细胞分裂使细胞数目增多,是生物体生长的原因之一
D.所有细胞的细胞分裂方式完全相同
5.从遗传的角度分析,细胞分裂时染色体先复制再均等分配,对生物体有什么重要意义?
6.判断题:细胞分裂时,细胞核先分裂,随后细胞质分裂,最后细胞膜(壁)分裂。( )
7.动物细胞与植物细胞分裂,在遗传物质上都采用先复制后均分的做法。请用一句话概括这样做的原因。
【探究活动二·认识细胞的生长】
1.细胞生长过程中,细胞不断吸收____,细胞的体积逐渐____。
2.大多数植物细胞在生长过程中,细胞质里先出现许多____,随后逐渐变大,最后合并为一个____。
3.细胞能不能无限地生长?请说明理由。
4.想一想:细胞分裂和细胞生长对生物体由小长大分别有什么作用?
5.判断题:细胞生长过程中,细胞体积增大,细胞内的染色体数目也随之加倍。( )
6.多细胞生物体由小长大,细胞数目增多和细胞体积增大都不可缺少。请结合实例谈谈你的理解。
7.请从细胞分裂和细胞生长两方面,说明一粒种子中的细胞是如何使种子萌发并长成幼苗的。
【探究活动三·理解细胞的分化】
1.受精卵经过分裂产生许多细胞,这些细胞在形态、结构和功能上逐渐出现差异,这个过程叫作____。
2.细胞分化的结果是形成不同的____。人的神经细胞、红细胞和肌细胞都是由____经过分裂和分化形成的。
3.细胞分化过程中,细胞中的染色体数目是否发生改变?____。这说明遗传物质在分化前后保持____。
4.下列细胞中,不属于细胞分化直接形成的是( )
A.神经细胞 B.红细胞 C.受精卵 D.肌细胞
5.细胞分化使细胞种类增多,细胞分裂使细胞数目增多,二者对生物体各有什么意义?
6.材料分析:受精卵经过多次分裂产生大量细胞,这些细胞逐渐形成形态、结构各不相同的细胞群。请说明这一过程中细胞分裂与细胞分化之间存在怎样的关系。
【综合提升】
1.材料分析:涡虫被切成两段后,仍能从残躯中长出完整的头部、肠道和肌肉。
(1)这一过程主要依靠细胞的____(使细胞数目增多)和____(使细胞形成不同组织)。
(2)新长出的头部细胞与原细胞的遗传物质____(相同/不同)。
2.选择题:细胞分裂、分化和生长是细胞重要的生命活动。下列说法正确的是( )
A.细胞分裂过程中,染色体先复制加倍,再均等分配到两个子细胞中
B.细胞分化会导致细胞中遗传物质发生改变
C.细胞能持续从环境中吸收营养物质而无限生长
D.细胞生长使细胞数目增多
3.辨析题:有人认为“细胞分裂产生的两个新细胞,其遗传物质与原细胞不同”。这种说法对吗?请说明理由。
4.综合分析:多细胞生物由一个小小的受精卵发育而来。请用细胞分裂、细胞生长和细胞分化等相关知识,说明生物体是如何由小长大的。
5.计算题:假设培养皿中有1个细菌,每分裂一次,数量就增加一倍。它连续分裂5次后,培养皿中共有多少个细菌?请写出推算过程。
6.判断题:
(1)细胞分化使细胞种类增多,细胞分裂使细胞数目增多。( )
(2)细胞分化形成的各种组织细胞中,遗传物质完全相同。( )
7.简答:为什么说细胞分裂、生长和分化是生物体生长、发育和繁殖的基础?
8.请结合细胞分裂时染色体先复制后均分的知识,解释为什么子女体细胞中的遗传物质与父母具有相似性。
9.判断题:一个细胞分裂产生的两个新细胞,其染色体数目和形态都相同。( )
【当堂检测】
(一)单项选择题
1.细胞分裂过程中变化最明显的结构是( )
A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.细胞核中的染色体
2.下列关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.细胞分化可以形成不同的组织
B.细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程
C.细胞分化会使细胞中的染色体数目改变
D.细胞分化是在遗传物质控制下进行的
3.一粒种子能够长成参天大树,主要与下列哪项有关( )
A.细胞体积不断增大
B.细胞数目不断增多、细胞体积不断增大
C.细胞不断进行分裂
D.细胞不断进行分化
4.人的皮肤受伤后,伤口周围的细胞能够分裂和分化,产生新的细胞修复伤口。其中,细胞分裂和细胞分化分别使细胞发生的变化是( )
A.数目增多、形成不同组织
B.体积增大、数目增多
C.形成组织、体积增大
D.数目增多、体积增大
5.下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.细胞分裂后,新细胞中染色体的数目减半
B.细胞分化是细胞数目增多的过程
C.细胞生长是细胞体积增大的过程
D.细胞分化过程中遗传物质发生改变
6.植物细胞分裂过程中,在原来细胞的中央形成的新结构是( )
A.细胞膜和细胞壁 B.细胞核和细胞质 C.液泡 D.线粒体
7.人体发育过程中,一个受精卵能够形成形态、结构不同的各种细胞,这一过程叫作( )
A.细胞生长 B.细胞分裂 C.细胞分化 D.细胞死亡
(二)判断题
1.细胞分裂产生的新细胞,其染色体数目与原细胞相同。( )
2.细胞分化的结果是形成不同的组织。( )
3.细胞生长过程中,细胞体积增大,需要吸收更多的营养物质。( )
4.所有细胞都能进行分裂和分化。( )
5.细胞分化的结果是细胞体积增大。( )
6.动物细胞分裂时,细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个细胞。( )
(三)填空题
1.细胞分裂的结果是细胞____增多;细胞生长的结果是细胞____增大;细胞分化的结果是形成不同的____。
2.细胞分裂时,细胞核内的染色体先____,再平均分配到两个新细胞中,保证了遗传物质在细胞前后代之间的____和____。
(四)简答题
1.请简要说明细胞分裂、细胞生长和细胞分化三者之间的关系,以及它们对生物体生长发育的意义。
2.请各举一个实例,说明细胞分化在人体和植物体中形成的不同组织。
(五)材料分析题
1.科学家用一根胡萝卜的根尖细胞,成功培育出一株完整的胡萝卜植株,这种技术叫作植物组织培养。请分析:这一实例说明细胞分化形成的各种组织细胞中,遗传物质是否发生了改变?为什么?
五、板书设计
【板书设计】
细胞的分裂与分化
一、细胞分裂:一个细胞分成两个细胞;顺序:细胞核→细胞质→细胞膜(壁);染色体先复制后均分;结果:细胞数目增多。
二、细胞生长:吸收营养物质,细胞体积增大;植物细胞出现液泡合并;细胞不能无限生长。
三、细胞分化:细胞在形态、结构和功能上出现差异;结果:形成不同组织;分化过程中染色体数目不变。
四、三者关系:分裂(数目增多)+生长(体积增大)+分化(形成组织)→生物体生长发育和繁殖的基础。
六、参考答案
(一)四维核心素养参考答案核对说明
本部分为学习目标,无需作答。以下按题目顺序集中给出答案。
【课前预习案】
预习自测·基础填空
1.两;数目。
2.染色体;复制(加倍);相同。
3.营养物质;增大。
4.形态;功能;组织。
5.组织。
6.分裂;生长;分化。
7.细胞膜;细胞壁。
8.复制。
9.大液泡。
10.细胞(或一个细胞)。
预习自测·选择题
1.A。 2.B。 3.A。
预习自测·辨析题
1.不正确。细胞分裂时,染色体先复制加倍,再均等分配到两个新细胞中,新细胞与原细胞的染色体数目和形态相同,并不减半。
预习自测·判断正误
1.√。 2.×(应为:细胞分裂使数目增多,细胞生长使体积增大)。 3.√。 4.×(细胞不能无限生长)。 5.√。 6.√。
预习思考
1.相同点:分裂顺序都是细胞核→细胞质→细胞膜(壁),遗传物质先复制后均分;不同点:动物细胞膜从中部向内凹陷、缢裂成两个细胞,植物细胞在原来细胞的中央形成新的细胞膜和细胞壁。
2.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;三者的共同作用使生物体由小长大。
【课中探究案】
探究活动一
1.细胞核先由一个分成两个,随后细胞质分成两份,每份各含一个细胞核,最后细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个细胞。
2.(1)细胞核;细胞质;细胞膜。(2)动物细胞膜向内凹陷、缢裂成两个细胞;植物细胞在原来细胞的中央形成新的细胞膜和细胞壁。
3.4;2的n次方(2ⁿ)。
4.C。
5.染色体先复制加倍再均等分配,使两个新细胞与原细胞的染色体数目和形态相同,保证了遗传物质在细胞前后代之间保持连续性和稳定性。
6.√。
7.为了保证分裂前后染色体数目和形态相同,使新细胞与原细胞遗传物质保持一致。
探究活动二
1.营养物质;增大。
2.小液泡;大液泡。
3.不能。原因:细胞体积越大,表面积与体积之比越小,物质运输效率降低;同时受细胞壁和可吸收营养物质等条件的限制,细胞不能无限生长。
4.细胞分裂使细胞数目增多,细胞生长使细胞体积增大,二者共同作用使生物体由小长大。
5.×(细胞生长过程中染色体数目不变,只有细胞分裂时染色体先复制后均分)。
6.细胞分裂使细胞数目增多,细胞生长使细胞体积增大,两者同时进行,生物体的体积才不断增大,例如从幼苗长成大树,既靠细胞数目增多,也靠细胞体积增大。
7.种子中的细胞先通过细胞分裂使细胞数目不断增多,再通过细胞生长使细胞体积不断增大,细胞数目增多和体积增大使种子逐渐萌发、发育成幼苗。
探究活动三
1.细胞分化。
2.组织;受精卵(或一个细胞)。
3.没有改变;不变(相同)。
4.C(受精卵是细胞分化前的起始细胞)。
5.细胞分裂增加细胞数量,细胞分化增加细胞种类,二者共同保证了生物体组织的形成和功能的实现。
6.细胞分裂是细胞分化的前提,细胞分裂产生的大量细胞是分化的基础;在遗传物质控制下,这些细胞进一步分化形成形态、结构不同的细胞群,即不同的组织。
综合提升
1.(1)分裂;分化。(2)相同。
2.A。
3.不对。细胞分裂时染色体先复制加倍再均等分配,两个新细胞与原细胞的染色体数目和形态相同,遗传物质保持一致,因此新细胞与原细胞遗传物质相同。
4.受精卵先通过细胞分裂使细胞数目增多,再通过细胞生长使细胞体积增大,在遗传物质控制下,细胞分化形成形态、结构和功能不同的各种组织,组织进一步构成器官和系统,从而使生物体由小长大并表现出多种生命活动。
5.1个细菌分裂1次为2个,分裂5次为2×2×2×2×2=32个,即培养皿中共有32个细菌。
6.(1)√。(2)√(细胞分化不改变遗传物质)。
7.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;三者相互配合、缺一不可,是生物体从受精卵发育为完整个体、实现生长、发育和繁殖的基础。
8.细胞分裂时染色体先复制加倍再均等分配,使新细胞与原细胞遗传物质相同;子女体细胞是由父母生殖细胞分裂分化而来,遗传物质具有相似性,所以子女体细胞中的遗传物质与父母相似。
9.√。
当堂检测
(一)单项选择题:1.D 2.C 3.B 4.A 5.C 6.A 7.C
(二)判断题:1.√ 2.√ 3.√ 4.×(不是所有细胞都能分裂分化,如成熟的红细胞一般不再分裂分化) 5.×(细胞分化的结果是形成不同组织) 6.√
(三)填空题:1.数目;体积;组织。 2.复制(加倍);连续性;稳定性。
(四)简答题:1.细胞分裂使细胞数目增多,细胞生长使细胞体积增大,细胞分化形成不同组织;三者在遗传物质控制下相互配合,是生物体生长、发育和繁殖的基础。
2.人体中:神经细胞、红细胞、肌细胞等都是由受精卵分裂分化形成的不同细胞;植物体中:保护组织、营养组织、输导组织等都是细胞分化形成的不同组织。
(五)材料分析题:没有改变。细胞分化只是细胞在形态、结构和功能上出现差异,细胞中的染色体和遗传物质保持不变,所以分化的细胞仍保留有发育成完整植株的遗传信息。
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