高中生物细胞的增殖教学设计

这是一份高中生物细胞的增殖教学设计，共5页。教案主要包含了教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。
了解真核细胞增殖的方式及意义。
理解细胞周期的概念。
准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。
学会科学探究细胞大小与物质运输的关系的方法。
教学重难点
【教学重点】
真核细胞增殖的方式及意义。
细胞周期的概念。
【教学难点】
细胞有丝分裂各阶段的重要特征。
探究细胞大小与物质运输的关系。
教学过程
一、导入新课
【教师】一个成年人大约拥有100万亿个细胞，这些细胞都源于一个受精卵细胞。为什么人要这么多的细胞，为什么不能有几个细胞不断长大就可以使人长大了呢？象与鼠的个体大小相差十分悬殊，它们相应器官和组织的细胞大小差异如何？提出探讨的问题：
（1）请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何。
（2）生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
【学生】讨论。
【教师】提示：（1）象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。（2）生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。自然提出探究的主题——细胞为什么不能无限长大？
【学生】进行讨论：细胞为什么都那么小？
二、讲授新课
（一）细胞不能无限长大
【教师】PPT展示温馨提示牌：
酚酞是白色粉末，无臭，如果接触某些人的皮肤会引起过敏反应。因此，在准备实验材料时，最好戴橡皮手套。
氢氧化钠有腐蚀性，应避免与眼睛和皮肤等接触。如泼洒出来，应立即用水冲洗泼洒处，并告诉老师。
【学生】实验并测量实验结果：
根据测量结果进行计算，并将结果填在下表中，如下：
学生从模拟实验转入对一般细胞表面积和体积之比的讨论，具体情况如下：
根据球体的体积公式V=πr3，表面积公式S=4πr2，计算结果如下表：
从上表，学生能清楚地认识到：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。
【教师】总结：事实告诉我们，细胞不可能无限长大，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。但是限制细胞长大的因素并不仅限于此。例如，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。
既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积不是越小越好吗？当然细胞不能太小，一个细胞好比一座工厂，里面要容纳各种细胞器。如有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应需占有直径约50 nm的空间，每个核糖体直径为10～20 nm等。
由于细胞不能无限长大，多细胞生物体体积的增加还有赖于细胞增殖。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。
（二）有丝分裂
【教师】下面我们就一起来认识有丝分裂的过程。
【教师】演示有丝分裂过程。
【学生】观察。
【教师】引导学生总结：有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
【教师】展示不同细胞的细胞周期持续的时间（t/h）。在细胞周期里，哪一个时期长？
【学生】细胞分裂间期。
【教师】细胞分裂间期有什么特点呢？
【学生】阅读教材。
【教师】师生共同总结：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，大约占细胞周期的90%～95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
【教师】DNA分子和蛋白质实际上是什么？
【学生】染色质，也是染色体。
【教师】用先剪好的剪贴图在黑板上贴出染色体复制图。细胞分裂间期的活动是非常活跃的，它为细胞的分裂提供了物质的准备。这时候细胞核内染色体数目和状态如何？
【学生】（1）染色体复制形成的两条染色单体连于一个着丝点，形态为丝状，为染色质。
（2）染色体数目→与分裂前比较数目不变，但DNA数目加倍。
【教师】下面我们一起来分析细胞的分裂期。人们为了研究的方便，把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。下面以高等植物为例，认识有丝分裂的过程。
【学生】观察课本P112~113图6-2。
【教师】展示细胞分裂的前期。这是什么时期？染色体有哪些变化？
【学生】（1）细丝状的染色质高度螺旋化，形成染色体。（2）核仁、核膜解体、消失。（3）出现纺锤丝，构成纺锤体。
【教师】引导学生总结细胞分裂前期的特征：
（1）核膜、核仁解体消失。
（2）纺锤体和染色体形成。（两消失，两出现）
（3）每条染色体会分开成为两条姐妹染色单体，染色体排列无序。
【教师】展示细胞分裂的中期。这是什么时期？这个时期的明显标志是什么？（引导学生根据染色体形状、数目、位置归纳特点）
【学生】（1）染色体形态固定，数目清晰，着丝粒与纺锤丝相连。
（2）染色体数目→与前期、间期相同。
（3）染色体位置→染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。
【教师】引导学生总结：
细胞分裂中期的特征：
（1）染色体缩得最短、最粗。
（2）染色体有规律地排列在赤道板上。
【教师】展示细胞分裂的后期。这个时期又有什么特点呢？
【学生】着丝粒分裂，一条染色体中的两条姐妹染色单体分开成为两条染色体。
【教师】要求学生数一数这时细胞核中有多少染色体，并与间期、前期、中期作比较。
【学生】（1）染色体形态→每条染色体分开，无姐妹染色单体。
（2）染色体位置→移至细胞的两极。
（3）染色体数目→比间、中、前期加倍（因着丝粒分裂加倍）。
【教师】引导学生总结细胞分裂后期的特征：
（1）着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开成为染色体。
（2）染色体移至细胞的两极。
（3）染色体数目加倍，DNA数目不变。
【教师】展示细胞分裂的末期。最后指导学生概括末期的特点，注意与前面各期对比。
【学生】（1）染色体形态→染色质呈丝状。
（2）染色体数目→与间期、前期、中期细胞中相同。
（3）染色体位置→散乱分布在细胞核中。
【教师】引导学生总结细胞分裂末期的特征：
（1）染色体成为丝状染色质。
（2）核仁、核膜出现。（两出现，两消失）
（3）细胞板形成，将一个细胞分裂成两个子细胞。
（4）染色体数目和DNA数目都恢复原样。
（5）大多数子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
三、课堂练习
1.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是( A )
A．按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期
B．染色体的平均分配发生于a→b段
C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段
D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症
2.下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( A )
A．分裂间期有DNA和中心体的复制
B．分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期
D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。琼脂块的边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
比值（表面积/体积）
着色深度/cm
比值（着色的体积/整个琼脂块的体积）
3
2
1
结 论
琼脂块表面积与体积之比随着琼脂块的增大而___________；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_____________
细胞直径（μm）
表面积（μm 2）
体积（μm 3）
比值（表面积/体积）
20
1 256
4 187
0.30
30
2 826
14 130
0.20