人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖教学设计

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖教学设计，共14页。教案主要包含了细胞增殖与细胞周期，植物细胞的有丝分裂过程，无丝分裂，观察根尖分生组织细胞的有丝分裂等内容，欢迎下载使用。

预习案
一、细胞增殖与细胞周期
1．细胞增殖
(1)概念：细胞通过 增加细胞数量的过程。
(2)过程：包括 和 两个相连续的过程。
(3)意义：是生物体 的基础。
2．细胞周期
(1)条件： 的细胞。
(2)时间：从 时开始，到 时为止。
(3)两个阶段：包括 和 ， 占整个细胞周期的90%～95%。
3．分裂间期
(1)完成 的复制和 的合成。
(2)细胞有适度的 。
二、植物细胞的有丝分裂过程
二、动物细胞的有丝分裂
1．动植物细胞有丝分裂的区别
2．有丝分裂的特征和意义
(1)特征：将亲代细胞的 经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地 到两个子细胞中。
(2)意义：由于染色体上有遗传物质 ，因而在细胞的亲代和子代之间保持了 的稳定性。
三、无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
(1)特点：分裂过程中没有出现 和 的变化。
(2)过程：
①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个 。
②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成 。
(3)实例：蛙的 无丝分裂。
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖等 细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下观察各个时期细胞内 的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体容易被 (如甲紫溶液)着色。
2．实验步骤
探究案
任务驱动一 细胞增殖与细胞周期
1．下表是几种细胞的细胞周期持续时间，据表分析：
(1)这些细胞有什么共同特点？

(2)不同生物的细胞周期持续时间相同吗？同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
(3)细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例相同吗？
(4)并非所有细胞都有细胞周期，试判断下列细胞有无细胞周期，并说明理由。
①根尖分生区细胞 ②根尖成熟区细胞 ③神经细胞 ④精子或卵细胞 ⑤癌细胞 ⑥人的成熟红细胞 ⑦形成层细胞 ⑧叶肉细胞 ⑨洋葱表皮细胞 ⑩受精卵
2．下图甲和乙都可以表示细胞周期，请回答相关问题。
(1)根据图甲、图乙，用字母表示下列各时期。
①分裂间期
②分裂期
③一个细胞周期
(2)若图甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，(b＋c)或(a＋d)可以表示一个细胞周期吗？请分析原因。
任务驱动二 高等植物细胞的有丝分裂
1．染色质、染色体与染色单体的区别和联系
(1)图示解读
①图中呈染色质状态的有 ，呈染色体状态的有 。
②A→B过程发生在 间期，B→C过程发生在前期，C→D过程发生在后期，D→E过程发生在末期。
③间期染色体复制，DNA分子数 ；染色体数 ，复制后每条染色体含有2条姐妹染色单体。图中1和2是一对 ，它们由一个共同的[3] 连接着构成一条[4] 。
④后期着丝粒分裂后 消失，一条染色体变为2条子染色体，染色体数目 。
(2)染色体与DNA的数量关系：无染色单体时，染色体∶DNA＝ ；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝ 。
2．细胞有丝分裂过程分析
(1)在有丝分裂过程中，染色体、纺锤体的出现和消失分别在什么时期？核膜、核仁的解体和重建分别在什么时期？
(2)染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？
(3)细胞板与赤道板的区别是什么？
(4)染色体和核DNA数量是如何变化的？
(5)结合(4)相关数据，在给出的坐标系中画出相应的变化曲线
任务驱动三 动、植物细胞有丝分裂的比较
下图是动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的对比图，据图回答有关问题。
1．动植物细胞分裂间期的区别主要是什么？
2．动植物细胞分裂前期形成纺锤体的方式有什么不同？
3．动植物细胞分裂末期细胞一分为二的方式有什么不同？
4．动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用有何异同？
任务驱动四 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
根据下图和教材内容完成下列问题：
(1)该实验的选材有什么要求？下表中最适合的是哪一种生物？
(2)解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是什么？
(3)视野中处于哪个分裂时期的细胞数目最多？为什么？
(4)为何要找分生区？分生区的特点是什么？能用高倍物镜找分生区吗？为什么？
(5)所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？
(6)观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？为什么？若观察时不能看到染色体，其原因是什么？
训练案
1．判断下列哪种细胞具有细胞周期( )
A．人表皮细胞 B．哺乳动物成熟红细胞
C．神经细胞 D．根尖分生区细胞
2．在细胞分裂间期，不会发生( )
A．DNA数目加倍 B．蛋白质大量增加
C．染色体数目加倍 D．细胞由小变大
3．细胞有丝分裂过程中，DNA分子的复制、着丝粒的分裂、纺锤体的形成及消失依次发生在( )
A．间期、前期、中期、间期
B．前期、中期、后期、末期
C．间期、后期、前期、后期
D．间期、后期、前期、末期
4．下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述，错误的是( )
A．在分裂间期，每条染色体复制，DNA含量加倍
B．在分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA含量也加倍
C．在分裂中期，染色体的形态和数目最清晰
D．在分裂末期，细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞
5．如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，据图回答问题：
(1)此细胞处于有丝分裂的________期。
(2)该细胞此时有________条染色体，________条染色单体，________个DNA分子。
(3)此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有________条，________个DNA分子。
(4)此时期继续发展，将在赤道板位置出现________，逐渐扩展形成____________，最终分裂为两个子细胞。
6．动物细胞有丝分裂过程与高等植物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )
①间期有染色体的复制 ②后期有着丝粒的分裂 ③中心粒周围发出星射线，形成纺锤体 ④后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中 ⑤末期在细胞中央不形成细胞板
A．①②④ B．②③④
C．③⑤ D．②⑤
7．下面是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有错误的是( )
8．下列对“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是( )
A．漂洗的目的是洗去多余的碱性染料，有利于观察各时期的染色体形态和分布
B．染色时，将甲紫溶解在质量分数为2%醋酸溶液中配制成醋酸洋红液再进行染色
C．实验中观察到染色体排列在赤道板位置上的细胞，大多数呈正方形
D. 在该实验过程中，能够清晰地观察到一个细胞的连续分裂过程
9．如图是某同学实验时拍摄的洋葱根尖分生区细胞分裂图，①～⑤表示不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A．细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
B．①中染色体数量是②中染色体数的2倍
C．⑤主要的变化是DNA复制和有关蛋白质的合成
D．细胞质分裂可在①所处的时期开始进行
1010．下图甲表示某高等生物细胞有丝分裂的某个时期，图乙表示一个细胞周期中核内DNA含量变化曲线，请据图回答下列问题：
(1)此生物是植物还是动物？________。判断的理由：
①______________________________；②细胞质分裂是靠细胞膜内陷完成的。
(2)图甲细胞中有________条染色单体，染色体①和⑤大小形态相同的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图乙中，Oa段曲线上升的原因是______________________；观察染色体形态、数目最好在________段。
(4)图甲对应图乙中的________段，在bc段细胞中染色体、DNA、染色单体的数量之比为________________________________________________________________________。
1---4 DCDB 5. (1)后 (2)8 0 8 (3)4 4 (4)细胞板 新的细胞壁
6--9CCCD 10.(1)动物 细胞中有中心体，无细胞壁 (2)0 由同一条染色体复制形成(或由姐妹染色单体分开形成) (3)间期DNA分子的复制 bc (4)cd 2N∶4N∶4N(或1∶2∶2)
课 题
细胞的增殖
授课教师
上课班级
课 型
上课时间
教
学
目
标
简述细胞生长和增殖的周期。
概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义。
能制作植物根尖分生区有丝分裂的临时装片。
教学重点
1.有丝分裂各个时期的特点
2.有丝分裂的意义
教学难点
1.有丝分裂过程中染色体的行为变化及染色体和DNA的数量变化。
2.观察根尖分生区细胞的有丝分裂
教学器材
及方法
PPT 视频
教
学
流
程
情境设计
问题设计
师生活动
模块一（第一课时）：探究实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”
情境一：（课前）预实验课前3~4d分组进行大蒜根尖的培养。
课堂活动：【分组和培训】将学生每3~4人分为一个小组，对小组长进行根尖培养、临时装片制作和显微观察的操作培训。
【思考讨论】根尖为什么会生长？如何分辨分生区的大致范围？怎样处理根尖才能观察到正在分裂的细胞？
师：【跟踪指导】及时关注学生遇到的问题，引导学生阅读课本、查找资料、分析原因，寻找解决方案。
生：【小组合作】课前3~4d分组进行大蒜根尖的培养，每天观察根尖的生长状况，分辨出分生区所在的部位。
设计意图：熟悉实验材料和基本操作方法，提高课堂效率和成功率。
学习任务一:初步观察找到分生区。
【布置任务】制作根尖临时装片，并在低倍镜下找到分生区。
师：布置任务，引导学生动手实验。
生：【小组合作】进行临时装片制作，在低倍镜下找到分生区（为节约课堂时间，解离可提前进行）。
设计意图：培养手动操作技能。
学习任务二：
改进操作
【图片展示】对比展示已下几组显微照片：
①物像清晰和对焦不准；②分生区、伸长区和成熟区；③细胞充分分散和细胞重叠；④染色适度和未染色、染色过深。
【小组讨论】对比演示照片儿，弄清问题所在，调整自己的操作，直至找到合适的视野。
师：提供参照，让学生发现自己的问题。
生：仔细观察发现自己的问题所在。
设计意图：提高操作的针对性，提高成功率。
教
学
流
程
学习任务三：
1.深入观察辨认分裂象。
2.展示成果。
【布置任务】
①对照教材图6--2，找到分裂期间和有丝分裂前、中、后、末共5个时期的典型细胞；转换成高倍镜观察各时期染色体的形态特征；②选择能同时看到约50个细胞的视野，统计各时期的细胞数。【指导交流】组织各小组展示观察成果并点评。
【问题思考】
①如何辨认不同时期的细胞？
②同一视野中，哪个时期的细胞最多，哪个时期最少？说明了什么问题？
师：设置情境布置任务引导学生思考并观察。
生：【小组合作】①在选定的视野中仔细观察、比较、记录找到的典型细胞（拍照或绘制简图）；确定合适的视野，完成统计表。
【交流展示】各小组展示自己最满意的图像，全班共同确认细胞所处的时期。
【交流讨论】①说出各时期细胞的主要特点。②汇总全班数据分析并得出结论。
设计意图：
培养观察能力。2.为理解细胞增殖各时期的变化特点建立感性认知基础。提升归纳能力。学习用统计的方法分析问题；为进一步学习收集数据。
模块二（第二课时）“细胞的增殖”
学习任务一：
分析细胞增殖的意义。
分析细胞不能无限长大的原因
情境一：【展示模型】限制细胞大小的原因有很多，我们可以尝试从细胞大小和物质运输效率之间关系的角度进行解释。又因为细胞非常微小，不便于直接进行实验操作，所以可以用不同大小的立方块放大模拟细胞进行模型分析。
【提问1】除了根尖儿生长之外，还有哪些生命活动与细胞增殖有关？
【提问2】细胞为什么不能无限长大？是什么因素限制了细胞的长大？
师：设置问题，引导学生思考。
生：
【交流讨论】举例说明生长、发育、繁殖、遗传等生命活动与细胞增殖的关系。
【思维训练】小组合作，运用模型分析细胞大小和物质运输效率之间的关系，解释细胞不能无限长大的原因。
设计意图：
从个体水平引入细胞水平，使学生关注细胞增殖对个体生命活动的意义。
让学生参与“运用模型做解释”的科学思维过程；认同细胞可以通过增值来保证物质运输的效率，关注细胞分裂对细胞生命活动的意义。
学习任务二：分析细胞增殖的周期性
情境二：【视频展示】受精卵的连续分裂。
问题思考：
1.细胞周期的概念？
2.细胞周期的划分？
师：设计意图，设置情境，引导学生思考。
生：
【观察和阅读】观看视频，阅读教材相关内容。
【交流】说出细胞周期的概念及分裂间期和分裂期的划分。
设计意图：使学生初步建立细胞周期的概念。
学习任务三：分析分裂间期在细胞周期中的作用。
【问题思考】
①是分裂间期还是分裂期在细胞周期中占的时间更长？
②分裂间期是“静止期“吗？
③分裂间期为分裂期进行了哪些物质准备？遗传物质复制了几次?有何意义？
师：设计意图，设置情境，引导学生思考。
生：
【数据分析】分析课本、表6--1中的数据，以及探究实践获得的统计数据，得出结论：分裂间期的时间远长于分裂期。
【阅读和讨论】查找出教材相关内容并讨论出分裂间期的作用，尤其是遗传物质由一份复制为两份，保证了子细胞中的遗传物质不会减少。
设计意图：培养学生“分析数据得出结论”的科学思维。理解分裂间期的意义在于为分裂期进行物质准备。
学习任务四：分析有丝分裂各时期的主要特征。
【问题思考】
1.进入分裂期后，细胞的两套DNA该如何分配给两个子细胞才合理？
2.真核细胞的主要分裂方式是有丝分裂。怎样通过有丝分裂过程实现DNA的平均分配？
【课堂任务】用面团（或橡皮泥、铁丝等）模拟有丝分裂各时期染色体的主要变化。
【讲解和提示】用图片讲解染色体、染色单体和DNA的关系，螺旋化和解螺旋过程；提示可以先弄清一条染色体的变化，再研究多条染色体的变化。
师：设计意图，设置情境，引导学生思考。
生：【讨论】解释核DNA平均分配的必要性。【温故知新】阅读教材图6-2，比较显微照片和模式图，了解模式图是对前、中、后、末4个阶段的典型特征的概括，认同细胞通过一系列有规律的变化平均分配了染色体。
【构建物理模型】小组合作进行模型构建。先分别摆出各个阶段，然后模拟连续变化的过程（先用面团捏出一条染色体的各时期典型形态；再捏出4条染色体，并将它们摆在有丝分裂模式图的相应位置）。
归纳小结
情境三：
【动画演示】细胞周期的连续过程。
【课堂任务】假设一个细胞中的染色体数为2N条，画出一个细胞周期中染色体和核 DNA数量变化的曲线图（如果课堂时间不够，可将此活动放在课下完成）。
师生：共同归纳，为动画配解说词，说出每个阶段的主要特征。
【构建数学模型】分小组构建数学模型（见附录）。
设计意图：建立有丝分裂是一个连续变化过程的概念，概括分裂规律。
进一步提炼有丝分裂中染色体和DNA的变化规律。
板
书
设
计
细胞增殖
细胞周期
1.细胞分裂间期 2.分裂期
教学
反思
本节比较抽象，重点让学生理解和建立有丝分裂是一个连续变化过程的概念，概括分裂规律。
时期
显微照片
模式图像
特征
前
期
①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为 ；
②细胞两极发出纺锤丝，形成 ；
③ 逐渐解体， 逐渐消失；
④ 散乱分布于纺锤体中央
中
期
①纺锤丝牵引 运动，使其着丝粒排列在 上；
②染色体 ， ，便于观察
后
期
① 分裂， 分开，染色体数目 ；
②子染色体在纺锤丝的牵引下移向
末
期
①染色体变成 ，纺锤丝消失；
② 、 出现，形成两个新的细胞核；
③赤道板位置出现 ，逐渐扩展形成
时期
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
间期
无 的倍增(低等植物细胞除外)
倍增
前期
发出 形成纺锤体
发出 ，形成纺锤体
末期
扩展为细胞壁，分割细胞质
向内凹陷，缢裂细胞质
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
时期
间期
前期
末期
植物细胞
动物细胞
生物
分裂间期/h
分裂期/h
A
10.6
0.4
B
18.0
0.5
C
3.5
1.0
D
10.4
2.3