第一節(jié)-細(xì)胞增殖-教學(xué)設(shè)計-教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)準(zhǔn)備1. 教學(xué)目標(biāo)1. 簡述細(xì)胞的生長和增殖的周期性。2. 描述細(xì)胞的無絲分裂。3. 概述細(xì)胞的有絲分裂過程。2. 教學(xué)重點(diǎn) / 難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：真核細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞周期和有絲分裂的過程。教學(xué)難點(diǎn)：真核細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞的染色體形態(tài)、數(shù)目、位置和運(yùn)動的變化是一個動態(tài)而又微觀的過程。3. 教學(xué)用具教學(xué)課件4. 標(biāo)簽教學(xué)過程教學(xué)過程設(shè)計（一）、導(dǎo)入新課 師 從細(xì)胞水平來看，一個蛙的受精卵需要怎樣的途徑才能成為一只成蛙呢？學(xué)生小組討論、代表回答：需要不斷進(jìn)行細(xì)胞體積的擴(kuò)大與細(xì)胞分裂，還要細(xì)胞的分化等。 師 細(xì)胞生物學(xué)的研究也證明了以上觀點(diǎn)，生物體的體積增大，即生物體的生長，既靠細(xì)

2、胞生長增大細(xì)胞的體積，還要靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量。事實(shí)上，不同生物同類器官或組織的細(xì)胞大小一般無明顯差異，器官大小主要決定于細(xì)胞數(shù)量的多少。學(xué)習(xí)必備歡迎下載（二）、細(xì)胞不能無限長大 師 細(xì)胞為什么不能無限長大？什么因素限制了細(xì)胞的長大？ 生 細(xì)胞體積越大，需要的營養(yǎng)物質(zhì)越多，需要排出的代謝廢物也越多，物質(zhì)的輸入和輸出也會遇到困難。 師 隨著細(xì)胞的長大，細(xì)胞膜的面積不是也在擴(kuò)大嗎？下面通過模擬實(shí)驗(yàn)來探討這個問題。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)桌上準(zhǔn)備好的瓊脂塊（內(nèi)含酚酞）切成邊長分別為25px、2 cm、3 cm 的立方體；將以上三種瓊脂塊樣品，同時置于盛有適量0.1%的 NaOH溶液的燒杯中，處理10

3、 min ；取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀察切面，測量每一切面上 NaOH擴(kuò)散的深度并記錄數(shù)據(jù)。學(xué)生活動：各小組對實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行討論分析，小組代表陳述觀點(diǎn)。分析：（ 1）瓊脂塊的邊長越長， NaOH在瓊脂塊中的擴(kuò)散效率越差。（ 2）邊長為 3 cm、 2 cm、 1 cm 的瓊脂塊分別看作三個植物細(xì)胞的話，那么細(xì)胞表面積與體積的比值是依次增大的。（ 3）因而，我們有理由相信，生物的異常旺盛的代謝與其細(xì)胞的 S/V 相對直接有關(guān)。細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀?師 細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。可見，生物體的長大主要靠細(xì)胞的數(shù)量

4、增多，即細(xì)胞的增殖來實(shí)現(xiàn)。（三）、細(xì)胞周期 師 細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。 師 像草履蟲、變形蟲這些單細(xì)胞生物，細(xì)胞分裂有什么作用呢？ 生 通過細(xì)胞分裂可以產(chǎn)生后代，起到生殖和繁衍種族的作用。 師 對多細(xì)胞生物來講，細(xì)胞分裂又有什么作用呢？ 生 細(xì)胞分裂可以增加體細(xì)胞的數(shù)目，是細(xì)胞分化、組織與器官形成的基礎(chǔ)。 師 細(xì)胞的增殖是生物體生長、發(fā)育、生殖和遺傳的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載 師 下面我們就來探討細(xì)胞增殖的問題。我們先以動物細(xì)胞為例，看看細(xì)胞是如何增殖的。呈示多媒體信息：播放一段草履蟲有絲分裂的視頻。 師 大家看到了一個動物細(xì)胞經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化，最后形成兩個完全一樣的子細(xì)胞，也就是說它完

5、成了一次細(xì)胞增殖。并且這樣的增殖具有周期性?？茖W(xué)家采用放射性同位素標(biāo)記法，用 32P 標(biāo)記蠶豆根尖細(xì)胞并觀察它的有絲分裂過程，揭示了細(xì)胞周期的基本規(guī)律。那么，什么是一個細(xì)胞周期呢？教師呈現(xiàn)細(xì)胞周期示意圖。一個細(xì)胞周期是指從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止的過程。這一周期實(shí)質(zhì)上包括了細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備階段分裂間期和細(xì)胞分裂的實(shí)施階段分裂期。 師 從圖上我們可以看出，一個細(xì)胞周期可以用一個圓來表示，那么是不是圓上的任何一點(diǎn)都可以作為細(xì)胞周期的起點(diǎn)呢？學(xué)生活動：學(xué)生小組討論并提出自己的見解。 師 細(xì)胞周期對于不同類型的細(xì)胞持續(xù)的時間是不同的，請看屏幕。課件展示：不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)

6、時間比較表。 師 從圖中我們不難看出，不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間有長有短。大家仔細(xì)看一看，細(xì)胞周期在分裂間期和分裂期的時間分配是否平均？有什么規(guī)律？學(xué)生活動 : 學(xué)生就提問進(jìn)行思考，并提出自己的見解。 師 不平均，分裂間期占用的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于分裂期所占用的時間，分裂間期占用了整個細(xì)胞周期的 90% 95%，而分裂期只占用了 5% 10%，這就是細(xì)胞周期的特點(diǎn)。細(xì)胞周期的這一特點(diǎn)充分說明了分裂間期這一準(zhǔn)備階段的重要性，下面我們來看一看分裂間期為分裂期的進(jìn)行作了哪些準(zhǔn)備？請看屏幕。教師演示分裂間期的動態(tài)畫面，并提示大家注意觀察細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)的變化。教師出示間期結(jié)束時與開始時的比較畫面，并提示學(xué)生

7、觀察。目前同學(xué)們還沒能看出它有什么變化。難道分裂間期就真的沒有什么變化嗎？下面我們把細(xì)胞內(nèi)的一條染色質(zhì)長絲單獨(dú)放大，看前后發(fā)生了什么變化？學(xué)習(xí)必備歡迎下載教師演示放大的一條染色質(zhì)長絲在間期開始時和結(jié)束時的比較畫面。 師 現(xiàn)在我們再看一看，細(xì)胞核內(nèi)的一條染色質(zhì)長絲經(jīng)過間期發(fā)生了什么變化？學(xué)生觀察、比較后回答提出的問題。 師 間期開始時的一條染色質(zhì)長絲變成了連在一起的兩條染色質(zhì)長絲。圖像上的這種變化我們可以用染色體復(fù)制來加以描述。當(dāng)然，此時的染色體還以染色質(zhì)的形式存在。（四）、有絲分裂 師 染色體由哪幾個部分構(gòu)成？ 生DNA和蛋白質(zhì)。 師 染色質(zhì)的成分為 DNA和蛋白質(zhì)，分裂間期的染色體復(fù)制也就包

8、含了 DNA分子的復(fù)制和有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成。從圖像上看，原來的每條染色質(zhì)長絲都形成了兩條一樣的染色質(zhì)長絲，并且這兩條長絲是連在一起的。這說明原來每條染色質(zhì)長絲中含有的一個 DNA分子復(fù)制成了兩個 DNA分子。因此可以說，分裂間期為細(xì)胞分裂期準(zhǔn)備好了雙份的 DNA分子。我們已經(jīng)知道 DNA是細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，那么，這雙份的 DNA分子是怎樣平均分配到兩個子細(xì)胞中去的呢？下面我們就來看看細(xì)胞分裂期是怎樣進(jìn)行的。分裂期是一個連續(xù)的過程，為了便于學(xué)習(xí)，人為地把它分為四個時期：前期、中期、后期和末期。下面我們就先來看前期是怎么進(jìn)行的。教師播放分裂前期的動態(tài)畫面并指出觀察的重點(diǎn)：細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)的變化以及

9、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。動態(tài)畫面停止后，出示前期結(jié)束時與間期結(jié)束時的比較畫面，并組織學(xué)生進(jìn)行觀察、比較、討論。 師 細(xì)胞核中的染色質(zhì)長絲發(fā)生了什么變化？ 生 細(xì)長的染色質(zhì)長絲變成了染色體。 師 從圖像上大家已經(jīng)看出，經(jīng)過前期的變化，染色質(zhì)長絲高度螺旋、縮短變粗，形成了染色體，所以細(xì)胞分裂前期的細(xì)胞核中出現(xiàn)了染色體。此時的每條染色體由兩部分構(gòu)成，每個部分叫一條染色單體。由于兩條染色單體完全一樣，因此稱它們?yōu)榻忝萌旧珕误w。姐妹染色單體并不完全分離，而是由著絲點(diǎn)把它們連成一體，由于每條染色單體中各含有一個DNA分子，所以此時的每條染色體都含有 2 個 DNA分子。 師 除了染色質(zhì)變成了染色體之外，再看看核膜

10、、核仁有什么變化？ 生 核膜、核仁都不見了。學(xué)習(xí)必備歡迎下載 師 在細(xì)胞分裂前期，核膜解體了，核仁消失了。除此之外，我們還可以看到：細(xì)胞的兩組中心粒發(fā)出了星射線，并由這些星射線構(gòu)成了紡錘體。染色體散亂地分布在紡錘體的中央。下面我們把前期的變化小結(jié)一下，教師出示投影片，前期的主要變化表格，并歸納總結(jié)。前期細(xì)胞中出現(xiàn)了紡錘體，紡錘體中的紡錘絲又有什么用呢？下面我們就來看看分裂期的第二個階段，中期是怎么進(jìn)行的？請看屏幕。教師播放細(xì)胞分裂中期的動態(tài)畫面，并提示觀察的重點(diǎn)：注意染色體是怎樣運(yùn)動的。動態(tài)畫面停止后，出示中期與前期的對比畫面。 師 染色體是怎樣運(yùn)動的？其結(jié)果是什么？染色體是被連接在著絲點(diǎn)上的

11、紡錘絲牽引著運(yùn)動的。其結(jié)果是散亂分布在紡錘體中的染色體的著絲點(diǎn)都有序地排列在了細(xì)胞中央的赤道板上，為下一步的染色體分配作好了準(zhǔn)備。下面我們來看著分裂期的第三個階段后期，染色體是怎樣分配的？教師播放分裂后期的動態(tài)畫面，并指出觀察重點(diǎn)：細(xì)胞中的染色體是怎么分配的？動態(tài)畫面結(jié)束后，出示后期與中期靜止的比較畫面，并組織學(xué)生討論。 師 細(xì)胞中的染色體是怎么分配的？學(xué)生討論后回答。 師（ 1）在細(xì)胞分裂的后期，從圖像上看，每條染色體的兩條姐妹染色單體分開，在紡錘絲的牽引下分別移向細(xì)胞的兩極，圖像上的這種變化我們叫做姐妹染色單體分離。（ 2）染色單體是隨著著絲點(diǎn)的分開而分離的。染色單體分離的結(jié)果是原來的一條

12、染色體形成了兩條完全一樣的子代染色體，并且被分開的兩條子代染色體分到了細(xì)胞的兩極。這樣我們在后期的圖像中可以看到，細(xì)胞兩極各有一套染色體，而且這兩套染色體的數(shù)量和形態(tài)、結(jié)構(gòu)都完全一樣?，F(xiàn)在可以說，細(xì)胞基本完成了染色體的平均分配。但是這時還沒有形成兩個子代細(xì)胞。那么怎樣才能形成兩個子代細(xì)胞呢？我們來看看分裂期的末期是怎么進(jìn)行的。教師播放分裂末期的動態(tài)畫面，并指出觀察重點(diǎn)：（ 1）細(xì)胞內(nèi)有哪些主要變化？學(xué)習(xí)必備歡迎下載（ 2）兩個子細(xì)胞是怎么分開的？動態(tài)畫面結(jié)束后，出示末期與后期的比較畫面，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比觀察。細(xì)胞分裂的末期，細(xì)胞內(nèi)有哪些主要變化？學(xué)生討論后回答。到達(dá)細(xì)胞兩極的染色體逐漸變?yōu)槿?/p>

13、色質(zhì)，核膜、核仁重新出現(xiàn)。在赤道板處細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷，細(xì)胞質(zhì)一分為二，一個細(xì)胞縊裂成兩個體積基本相等的子細(xì)胞。下面我們把末期的變化與前期的變化比較一下。教師設(shè)置情境：出示前期、末期變化的對比表格，并引導(dǎo)學(xué)生逐項比較。 師 通過比較可以得出什么結(jié)論？ 生 在染色體、紡錘體的行為變化方面與前期存在著的變化逆轉(zhuǎn)的關(guān)系。 師 經(jīng)過一個細(xì)胞周期使一個細(xì)胞形成了現(xiàn)在的兩個完全一樣的子代細(xì)胞，也就是說它完成了一次有絲分裂。下面我們來回顧一下：在一個細(xì)胞周期內(nèi)染色體是怎么變化的？依據(jù)板書進(jìn)行總結(jié)。請大家在繪圖紙上以一對染色體為例，繪出細(xì)胞周期的各時期的染色體變化示意圖。繪圖時希望大家思考所繪圖像表達(dá)的含義。學(xué)生

14、活動：學(xué)生依據(jù)板書提供的文字信息繪圖。師生互動：教師指導(dǎo)繪圖，糾正錯誤，了解學(xué)生的繪圖情況。繪圖完畢后請個別同學(xué)在實(shí)物投影儀上展示自己的圖。剛才我們以一對染色體為例，繪制了細(xì)胞周期中各時期的細(xì)胞染色體變化示意圖?，F(xiàn)在我們再看一看各時期的細(xì)胞內(nèi)各有幾條染色體？又有幾個 DNA分子？請大家數(shù)一數(shù)，并把結(jié)果記錄在細(xì)胞示意圖的下方。學(xué)生活動：學(xué)生相互討論，并把結(jié)果記錄在繪圖紙上。教師引導(dǎo)：教師巡視指導(dǎo)。學(xué)生活動結(jié)束后，教師請個別同學(xué)公布結(jié)果，并進(jìn)行點(diǎn)評。下面我們把得到的結(jié)果在下列的坐標(biāo)中用曲線表示出來。學(xué)生活動：學(xué)生繪制DNA和染色體的變化曲線圖。學(xué)習(xí)必備歡迎下載師生互動：教師巡視指導(dǎo)，糾正錯誤。學(xué)生

15、繪圖完畢后，教師請個別同學(xué)在實(shí)物投影儀中展示自己的繪圖，并進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評。這兩條曲線有何相同點(diǎn)？學(xué)生活動：學(xué)生認(rèn)真討論、回答問題。 師 最大的相同點(diǎn)就是兩條曲線在間期和末期的數(shù)值都是一樣的。間期記錄的是親代細(xì)胞的 DNA和染色體的數(shù)量，而末期記錄的是一個子代細(xì)胞內(nèi)的 DNA和染色體的數(shù)量。它們的數(shù)值一樣，說明無論是 DNA還是染色體，子細(xì)胞都與親代細(xì)胞保持了一致。子代細(xì)胞是兩個，而親代細(xì)胞只有一個，那么，它們的 DNA和染色體為什么能保持一致呢？學(xué)生活動：學(xué)生討論后回答。 師DNA在間期由于復(fù)制而加倍，在末期再被兩個子細(xì)胞平分。染色體在后期由于著絲點(diǎn)一分為二，姐妹染色單體分離，使染色體的數(shù)目加倍

16、，在末期再被兩個子細(xì)胞平分。從而使親代和子代細(xì)胞中的DNA和染色體都保持了穩(wěn)定。這正是有絲分裂的意義所在。以上我們學(xué)習(xí)的是動物細(xì)胞有絲分裂的過程。那么，植物細(xì)胞的有絲分裂過程又是怎樣的呢？出示植物細(xì)胞有絲分裂掛圖。學(xué)生活動：仔細(xì)觀察、對比，并列表比較它們的異同點(diǎn)。（五）、無絲分裂 師 生物體中還有一種分裂過程相對簡單的分裂方式就是無絲分裂。學(xué)生活動：閱讀教材P72。學(xué)習(xí)必備歡迎下載 師 它和有絲分裂有何不同？哪些細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂？ 生 在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化，所以叫無絲分裂。如：口腔上皮細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞等進(jìn)行無絲分裂。教師演示“無絲分裂”課件，請學(xué)生敘述具體過程。 生 細(xì)胞核先延長，核從中部縊裂成兩個子細(xì)胞。（六）、有絲分裂的特點(diǎn)和意義1、特點(diǎn)：在有絲分裂過程中，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，結(jié)果是子細(xì)胞具有與親代細(xì)胞數(shù)目、形態(tài)相同的染色體。2、意義：保證了親代與子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定性。課堂小結(jié)細(xì)胞分裂是一切具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)，對于生物體維持生命活動具有重要