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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖教学设计
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖教学设计，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重点，新课导入，新课讲解，板书设计等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
理解有丝分裂细胞周期的概念。
掌握有丝分裂过程各时期的特点及有丝分裂的意义。
理解动、植物细胞有丝分裂过程的异同点。
掌握各时期细胞内遗传物质含量的变化规律。
【教学重点】
动植物细胞有丝分裂的异同点。
观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
【教学重点】
动植物细胞有丝分裂的异同点。
观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
【新课导入】
教师：生活中我们常常见到一些“长大”的现象，小树苗长成了参天大树，小牛犊长成了大黄牛，小婴儿长成了大高个儿。
提问：那么生物体的“长大”跟什么有关系呢？
学生：细胞。
教师：细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体的生长、发育以及一切的生命活动都是基于细胞进行的。
提问：那大家认为生物体的长大是依靠细胞体积的增大还是依靠细胞数量的增多呢？
学生自由回答。
提示：以我们人类为例，我们最初是由什么发育而来的？
学生：受精卵
教师：也就是说，我们的生命是由一个细胞开始的，而当我们出生的时候身体大约有2万亿个细胞，成年之身体的细胞数会达到100万亿，在这个过程中，细胞体积有所增大，但变化甚微，尤其是相应器官和组织的细胞。这可以说明多细胞生物体的生长，一部分依靠细胞体积的增大，但是更主要的是细胞数量的增多。这里给大家展示一些常见的细胞，比如人的卵细胞（120um）、变形虫（100um）、肝细胞（20um）、流感杆菌（0.3×1.0um），典型的原核细胞的平均大小在1～10μm之间，而真核细胞的直径平均为3～30μm，一般为10～20μm。从这些例子可以看出，细胞的体积非常的小。
提问：那么为什么没有出现比较大型的单细胞微生物，为什么多细胞生物的生长不直接依靠于细胞的长大？
学生：细胞不能无限长大。
【新课讲解】
（一）细胞不能无限长大
设问：
为什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的，而且细胞生长到一定程度会发生细胞分裂或者不再继续生长呢？
细胞为什么不能一直生长形成大型的单细胞生物呢？
限制细胞继续增大的因素有哪些呢？
课件展示教材第115页“思维训练”，利用细胞模型（含有酚酞的琼脂块），引出以下问题：
1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
2.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
学生：讨论与思考，并用联想的方法将模拟实验的结果迁移到细胞。
（二）细胞增殖
教师：多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的而体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。而细胞数量的增多，是通过细胞分裂来实现的。
指导学生阅读教材第110页的内容，并让学生自我总结细胞增殖的概念和细胞增殖的意义
锻炼学生的阅读能力和总结能力。
教师：大象长到那么大，离不开细胞分裂。细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。细胞生物分为单细胞生物和多细胞生物。对于单细胞生物来说，单细胞生物通过增殖来繁衍。那么对于多细胞生物来说，多细胞生物是从受精卵开始，从一个细胞经过细胞增殖和细胞分化逐渐发育为成体。生物体内有不断衰老、死亡的细胞，同时，也有很多通过细胞增殖产生的细胞。所以，细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
提问：那么大家想一下，细胞增殖是简单地一分二、二分四吗？
学生：不是。
教师：如果只是简单地一分二，细胞中的物质会越来越少，就保证不了子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同。
提问：那么大家知道细胞是通过什么来保持子细胞和亲代细胞遗传物质相同的吗？
学生：复制遗传物质。
教师：对，就是通过分裂之前的物质准备，尤其是遗传物质的复制。所以，细胞增殖包括两个部分：物质准备、分裂。由此可见，细胞增殖具有周期性。
提问：那么细胞这一周期又是怎样的过程呢？
（三）细胞周期
教师：首先，来学习一下细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这一段时期就是细胞周期。细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。
提问：看一下课本P111表6-1细胞周期扇形图，在细胞周期里，哪一个时期长？
学生：间期。
教师：对，那么分裂间期又有什么特点呢？
学生：分裂之前的细胞会进行一系列的物质准备。
教师：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。
指导学生观看P111表6-1。
教师：在这个表中，我们还可以知道不同生物的细胞周期一般不同，同种生物的不同组织细胞的细胞周期也有所差异，比如，人的肝细胞和人的宫颈癌细胞。在细胞分裂间期结束以后，细胞就进入了分裂期，开始进行细胞分裂。大家预习过课本。对于真核生物来说，有丝分裂是其细胞分裂的主要方式。那么有丝分裂的过程又是什么样子，下面来学习一下有丝分裂方面的内容。
（四）有丝分裂
1.植物细胞的有丝分裂
教师：首先我们来看一下间期细胞内发生了怎样的变化。
课件展示植物细胞的有丝分裂。
间期：完成组成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成。DNA复制的结果是一个变成两个。
强调：染色体复制的结果并不是染色体数目的增加，而是DNA加倍，而且在间期两条姐妹染色单体是长的细丝，呈染色质状态。
教师：间期准备工作结束之后，细胞分裂便进入分裂期。人们为了研究方便，人为地把它分为前、中、后、末四个时期。
（2）前期：
教师：介绍动画上各部位的名称，然后提醒学生注意观察细胞内所发生的变化。
提问：在前期细胞内发生了怎样的变化？请大家阅读课本35页最后一段，并简单概括为几点。
学生：仔细观察并总结概括。
师生共同归纳总结前期特征：
染色质变成染色体，散乱分布。
核膜逐渐解体，核仁逐渐消失。
出现了纺锤丝，形成纺锤体。
教师：在前期结束之后，细胞分裂便马上进入中期。
（3）中期
提问：在前期散乱分布的染色体到中期染色体的位置发生了怎样的变化？
※用语气强调“位置”二字。
学生：染色体的着丝点移向细胞中央。
提问：如果把细胞当做一个地球，这个位置（指动画上细胞中央）相当于什么？
学生：赤道。
教师：介绍赤道板的概念。
提问：染色体的着丝点怎样到的赤道板？
学生：纺锤丝的牵引。
师生共同归纳总结中期特征：纺锤丝牵引着丝点排列在赤道板上。
教师：在中期由于纺锤体清晰可见，染色体的形态比较固定，因此观察染色体的形态和数目最好在中期。
（4）后期
教师：在后期，每个着丝点都分裂成两个，原来共用着一个着丝点的两个姐妹染色单体随着着丝点的分裂而分开成为两条独立的染色体。
提问：到了后期细胞中的染色体数目发生了怎样变化？
学生：染色体的数目增加一倍。
教师：着丝点一分为二，染色体数目加倍以后，在纺锤丝的牵引下，分离开的染色体分别向细胞的两极移动，这样一来，细胞的两极就各有一套形态和数目完全相同的染色体。
教师：染色体到达细胞两极之后，细胞分裂便进入最后一个时期——末期。
（5）末期
提问：在末期细胞内发生了怎样的变化？
指导学生阅读课本38页第二段，简单概括为几点，并与前期做比较。
学生：仔细观察，带着问题阅读并概括总结。
师生共同归纳总结：
（1）染色体恢复到染色质状态。
（2）纺锤体逐渐消失。
（3）出现了新的核膜、核仁，形成了新的细胞核。
（4）出现了细胞板，细胞板向四周扩展形成了新的细胞壁。
提问：有哪些结构在前期出现而到末期消失，又有哪些结构在前期消失而到末期又重新出现？
学生：积极思考，踊跃回答。
师生共同归纳整理：在前期出现的染色体、纺锤体到末期消失了，在前期消失的核膜、核仁到末期又出现了。
教师：等到新的细胞壁形成之后，一个细胞分裂成两个子细胞，这一细胞周期结束，新产生的子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态，体现出细胞进行有丝分裂的周期性。
（五）无丝分裂
教师：生物体中还有一种分裂过程相对简单的分裂方式就是无丝分裂。
学生：阅读教材。
提问：它和有丝分裂有何不同，哪些细胞进行无丝分裂？
学生：在分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化，所以叫无丝分裂。如：口腔上皮细胞、蛙的红细胞等进行无丝分裂。
课件展示“无丝分裂”，请学生叙述具体过程。
教师：无丝分裂的过程就是细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞。
【板书设计】
第一节 细胞的增殖
一、细胞不能够无限长大的原因
1.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
2.细胞核所控制的范围
二、细胞通过分裂进行增殖
1.细胞增殖的意义
2.真核细胞分裂的方式
三、高等植物细胞的有丝分裂
1.细胞周期的概念
2.有丝分裂各时期的主要特点
3.染色体、染色单体的行为和数目变化、DNA数量变化
【教学目标】
理解有丝分裂细胞周期的概念。
掌握有丝分裂过程各时期的特点及有丝分裂的意义。
理解动、植物细胞有丝分裂过程的异同点。
掌握各时期细胞内遗传物质含量的变化规律。
【教学重点】
动植物细胞有丝分裂的异同点。
观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
【教学重点】
动植物细胞有丝分裂的异同点。
观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
【新课导入】
教师：生活中我们常常见到一些“长大”的现象，小树苗长成了参天大树，小牛犊长成了大黄牛，小婴儿长成了大高个儿。
提问：那么生物体的“长大”跟什么有关系呢？
学生：细胞。
教师：细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体的生长、发育以及一切的生命活动都是基于细胞进行的。
提问：那大家认为生物体的长大是依靠细胞体积的增大还是依靠细胞数量的增多呢？
学生自由回答。
提示：以我们人类为例，我们最初是由什么发育而来的？
学生：受精卵
教师：也就是说，我们的生命是由一个细胞开始的，而当我们出生的时候身体大约有2万亿个细胞，成年之身体的细胞数会达到100万亿，在这个过程中，细胞体积有所增大，但变化甚微，尤其是相应器官和组织的细胞。这可以说明多细胞生物体的生长，一部分依靠细胞体积的增大，但是更主要的是细胞数量的增多。这里给大家展示一些常见的细胞，比如人的卵细胞（120um）、变形虫（100um）、肝细胞（20um）、流感杆菌（0.3×1.0um），典型的原核细胞的平均大小在1～10μm之间，而真核细胞的直径平均为3～30μm，一般为10～20μm。从这些例子可以看出，细胞的体积非常的小。
提问：那么为什么没有出现比较大型的单细胞微生物，为什么多细胞生物的生长不直接依靠于细胞的长大？
学生：细胞不能无限长大。
【新课讲解】
（一）细胞不能无限长大
设问：
为什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的，而且细胞生长到一定程度会发生细胞分裂或者不再继续生长呢？
细胞为什么不能一直生长形成大型的单细胞生物呢？
限制细胞继续增大的因素有哪些呢？
课件展示教材第115页“思维训练”，利用细胞模型（含有酚酞的琼脂块），引出以下问题：
1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
2.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
学生：讨论与思考，并用联想的方法将模拟实验的结果迁移到细胞。
（二）细胞增殖
教师：多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的而体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。而细胞数量的增多，是通过细胞分裂来实现的。
指导学生阅读教材第110页的内容，并让学生自我总结细胞增殖的概念和细胞增殖的意义
锻炼学生的阅读能力和总结能力。
教师：大象长到那么大，离不开细胞分裂。细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。细胞生物分为单细胞生物和多细胞生物。对于单细胞生物来说，单细胞生物通过增殖来繁衍。那么对于多细胞生物来说，多细胞生物是从受精卵开始，从一个细胞经过细胞增殖和细胞分化逐渐发育为成体。生物体内有不断衰老、死亡的细胞，同时，也有很多通过细胞增殖产生的细胞。所以，细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
提问：那么大家想一下，细胞增殖是简单地一分二、二分四吗？
学生：不是。
教师：如果只是简单地一分二，细胞中的物质会越来越少，就保证不了子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同。
提问：那么大家知道细胞是通过什么来保持子细胞和亲代细胞遗传物质相同的吗？
学生：复制遗传物质。
教师：对，就是通过分裂之前的物质准备，尤其是遗传物质的复制。所以，细胞增殖包括两个部分：物质准备、分裂。由此可见，细胞增殖具有周期性。
提问：那么细胞这一周期又是怎样的过程呢？
（三）细胞周期
教师：首先，来学习一下细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这一段时期就是细胞周期。细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。
提问：看一下课本P111表6-1细胞周期扇形图，在细胞周期里，哪一个时期长？
学生：间期。
教师：对，那么分裂间期又有什么特点呢？
学生：分裂之前的细胞会进行一系列的物质准备。
教师：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。
指导学生观看P111表6-1。
教师：在这个表中，我们还可以知道不同生物的细胞周期一般不同，同种生物的不同组织细胞的细胞周期也有所差异，比如，人的肝细胞和人的宫颈癌细胞。在细胞分裂间期结束以后，细胞就进入了分裂期，开始进行细胞分裂。大家预习过课本。对于真核生物来说，有丝分裂是其细胞分裂的主要方式。那么有丝分裂的过程又是什么样子，下面来学习一下有丝分裂方面的内容。
（四）有丝分裂
1.植物细胞的有丝分裂
教师：首先我们来看一下间期细胞内发生了怎样的变化。
课件展示植物细胞的有丝分裂。
间期：完成组成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成。DNA复制的结果是一个变成两个。
强调：染色体复制的结果并不是染色体数目的增加，而是DNA加倍，而且在间期两条姐妹染色单体是长的细丝，呈染色质状态。
教师：间期准备工作结束之后，细胞分裂便进入分裂期。人们为了研究方便，人为地把它分为前、中、后、末四个时期。
（2）前期：
教师：介绍动画上各部位的名称，然后提醒学生注意观察细胞内所发生的变化。
提问：在前期细胞内发生了怎样的变化？请大家阅读课本35页最后一段，并简单概括为几点。
学生：仔细观察并总结概括。
师生共同归纳总结前期特征：
染色质变成染色体，散乱分布。
核膜逐渐解体，核仁逐渐消失。
出现了纺锤丝，形成纺锤体。
教师：在前期结束之后，细胞分裂便马上进入中期。
（3）中期
提问：在前期散乱分布的染色体到中期染色体的位置发生了怎样的变化？
※用语气强调“位置”二字。
学生：染色体的着丝点移向细胞中央。
提问：如果把细胞当做一个地球，这个位置（指动画上细胞中央）相当于什么？
学生：赤道。
教师：介绍赤道板的概念。
提问：染色体的着丝点怎样到的赤道板？
学生：纺锤丝的牵引。
师生共同归纳总结中期特征：纺锤丝牵引着丝点排列在赤道板上。
教师：在中期由于纺锤体清晰可见，染色体的形态比较固定，因此观察染色体的形态和数目最好在中期。
（4）后期
教师：在后期，每个着丝点都分裂成两个，原来共用着一个着丝点的两个姐妹染色单体随着着丝点的分裂而分开成为两条独立的染色体。
提问：到了后期细胞中的染色体数目发生了怎样变化？
学生：染色体的数目增加一倍。
教师：着丝点一分为二，染色体数目加倍以后，在纺锤丝的牵引下，分离开的染色体分别向细胞的两极移动，这样一来，细胞的两极就各有一套形态和数目完全相同的染色体。
教师：染色体到达细胞两极之后，细胞分裂便进入最后一个时期——末期。
（5）末期
提问：在末期细胞内发生了怎样的变化？
指导学生阅读课本38页第二段，简单概括为几点，并与前期做比较。
学生：仔细观察，带着问题阅读并概括总结。
师生共同归纳总结：
（1）染色体恢复到染色质状态。
（2）纺锤体逐渐消失。
（3）出现了新的核膜、核仁，形成了新的细胞核。
（4）出现了细胞板，细胞板向四周扩展形成了新的细胞壁。
提问：有哪些结构在前期出现而到末期消失，又有哪些结构在前期消失而到末期又重新出现？
学生：积极思考，踊跃回答。
师生共同归纳整理：在前期出现的染色体、纺锤体到末期消失了，在前期消失的核膜、核仁到末期又出现了。
教师：等到新的细胞壁形成之后，一个细胞分裂成两个子细胞，这一细胞周期结束，新产生的子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态，体现出细胞进行有丝分裂的周期性。
（五）无丝分裂
教师：生物体中还有一种分裂过程相对简单的分裂方式就是无丝分裂。
学生：阅读教材。
提问：它和有丝分裂有何不同，哪些细胞进行无丝分裂？
学生：在分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化，所以叫无丝分裂。如：口腔上皮细胞、蛙的红细胞等进行无丝分裂。
课件展示“无丝分裂”，请学生叙述具体过程。
教师：无丝分裂的过程就是细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞。
【板书设计】
第一节 细胞的增殖
一、细胞不能够无限长大的原因
1.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
2.细胞核所控制的范围
二、细胞通过分裂进行增殖
1.细胞增殖的意义
2.真核细胞分裂的方式
三、高等植物细胞的有丝分裂
1.细胞周期的概念
2.有丝分裂各时期的主要特点
3.染色体、染色单体的行为和数目变化、DNA数量变化
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