细胞增殖教案
细胞增殖余双 教学目的: 1. 细 胞 周 期 的 概 念 。 2. 细 胞 周 期 内 染 色 体 的 变 化 特 点 及 有 关 细 胞 结 构 的 变 化 。 3. 无 丝 分 裂 的 过 程 和 特 点 。 教学重点: 1. 细 胞 周 期 的 概 念 和 特 点 。 2. 有 丝 分 裂 过 程 中 染 色 体 的 变 化 。 教学难点: 有丝分裂过程中染色体的变化特点。 教学用具: 有丝分裂过程的动画课件;植物细胞结构的动画课件;细胞 周期图的投影片;不同类型细胞的细胞周期持续时间表格的投影 片;有丝分裂前期和末期对比表格的投影片。 教学方法: 教师讲述与学生观察、比较、讨论、绘图相结合。 课时安排:1 课时 教学教程及板书设计:1板 书教学过程 引言:前面我们学习了有关细胞的结构和功能的 知识,知道了细胞是生物体的结构单位。比如,一个 成 年 人 就 是 由 大 约 10 14 个 胞 构 成 的 。大 家 想 一 想 ,每 个人都是由一个受精卵发育来的,那么,这一个受精 卵 细 胞 怎 么 才 能 形 成 10 14 个 细 胞 呢 ? 这 就 是 我 们 今 天 要 探 讨 的 细 胞 增 殖 问 题 。下 面 我 们 就 以 植 物 细 胞 为 例 , 看看细胞是怎么增殖的。第二节 细胞增殖(教师播放植物细胞结构的动画课件,展示植物 细胞结构示意图。) 提 问 :( 1 )细 胞 的 最 外 层 是 什 么 ?( 画 面 :细 胞 壁闪动,学生回答从略。) ( 2) 紧 贴 着 细 胞 壁 的 这 层 结 构 是 什 么 ? ( 画 面 : 细胞膜闪动,学生回答从略。) ( 3 )细 胞 膜 以 内 的 这 些 结 构 是 什 么 ?( 画 面 :细 胞质闪动,学生回答从略。) ( 4 )细 胞 中 央 的 这 个 球 状 体 是 什 么 ?( 画 面 :细 胞核闪动,学生回答从略。) ( 5 )把 细 胞 核 与 细 胞 质 分 开 的 这 一 膜 状 结 构 是 什 么?(画面:核膜闪动,学生回答从略。) ( 6) 细 胞 核 中 的 这 个 球 状 结 构 是 什 么 ? ( 画 面 : 核仁闪动,学生回答从略。)2( 7 )细 胞 核 内 的 这 些 丝 状 物 质 又 是 什 么 呢 ?( 画 面:染色质闪动,学生回答从略。) ( 8 )染 色 质 长 丝 高 度 螺 旋 ,缩 短 变 粗 后 又 可 以 形 成什么呢?(回答:染色体。) 讲述:这样的一个细胞是怎样进行增殖的呢?我 们一起来看一看。 ( 教 师 播 放 植 物 细 胞 有 丝 分 裂 的 全 程 动 态 画 面 。) 大家看到了一个植物细胞经过一系列非常复杂的 变化,最后形成了两个完全一样的子细胞,也就是说 它完成了一次细胞增殖。它的这种增殖方式就是我们 今 天 要 学 习 的 重 点 内 容 —— 有 丝 分 裂 。 一 、有 丝 分 裂 刚才我们看到了,植物细胞的有丝分裂是个非常 复杂的过程,为了系统的掌握它,我们有必要先学习 一 个 新 的 概 念 —— 细 胞 周 期 。 那 么 , 什 么 叫 细 胞 周 期 ( 一 )细 胞 周期 1. 概 念 : 呢? (教师出示细胞周期示意图。) 细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成 时开始,到下一次分裂完成时为止。这一周期实质上 包 括 了 细 胞 分 裂 的 准 备 阶 段 —— 分 裂 间 期 和 细 胞 分 裂 的 实 施 阶 段 —— 分 裂 期 。 提问:从图上我们可以看出,一个细胞周期可以 用一个圆来表示,那么是不是圆上的任何一点都可以3作为细胞周期的起点呢? (学生就提问展开讨论,并提出自己的见解。) 教师点评和小结:细胞周期对于不同类型的细胞 持续的时间是不同的,请看屏幕。 (教师出示不同类型细胞的细胞周期持续时间比 较表。) 2. 特 点 从图中我们不难看出,不同类型细胞的细胞周期 持续时间有长有短。 提问:大家仔细看一看,细胞周期在分裂间期和 分裂期的时间分配是否平均?有什么规律? (二)分裂 间期和分裂 期 (学生就提问进行思考,并提出自己的见解。) 教师小结:不平均,分裂间期占用的时间远远多 于分裂期所占用的时间,分裂间期占用了整个细胞周 期 的 90 ~ 95 % ,而 分 裂 期 只 占 用 了 5 ~ 10 % ,这 就 是 细胞周期的特点。细胞周期的这一特点充分说明了分 裂间期这一准备阶段的重要性,下面我们来看一看分 裂间期为分裂期的进行做了哪些准备?请看屏幕。 (教师演示分裂间期的动态画面,并提示大家注意 观察细胞核内染色质的变化。) 讲述:从间期的整个过程来说,我们似乎看不出 有什么变化。现在我们把间期结束时的画面与开始时 的画面比较一下,看有没有什么新的发现。4(教师出示间期结束时与开始时的比较画面,并 提示学生观察。) 目前同学们还没能看出它有什么变化。难道分裂 间期就真的没有什么变化吗?下面我们把细胞内的一 条染色质丝单独放大,看前后发生了什么变化? (教师演示放大的一条染色质丝在间期开始时和 结束时的比较画面。) 提问:现在我们再看一看,细胞核内的一条染色 质丝经过间期发生了什么变化? (学生观察、比较后回答提出的问题。) 教师根据学生回答进行小结:间期开始时的一条 染色质丝变成了连在一起的两条染色质丝。 图像上的这种变化我们可以用染色体复制来加以 描述。当然,此时的染色体还以染色质的形式存在。 提问:染色体由哪几个部分构成? ( 回 答 : DNA 和 蛋 白 质 。 ) 染 色 质 的 成 分 为 DNA 和 蛋 白 质 ,分 裂 间 期 的 染 色 体 复 制 也 就 包 含 了 DNA 分 子 的 复 制 和 有 关 的 蛋 白 质 的 合成。从图像上看,原来的每条染色质丝都形成了两 条一样的染色质丝,并且这两条长丝是连在一起的。 这 说 明 原 来 每 条 染 色 质 丝 中 含 有 的 一 个 DNA 分 子 复 制 1. 分 裂 间 成 了 两 个 DNA 分 子 。因 此 可 以 说 ,分 裂 间 期 为 细 胞 分5期 : 染 色 体 裂 期 准 备 好 了 双 份 的 DNA 分 子 。 我 们 已 经 知 道 DNA 复 制 : DNA 是 细 胞 内 的 遗 传 物 质 ,那 么 ,这 双 份 的 DNA 分 子 是 怎 复制和蛋白 样平均分配到两个子细胞中去的呢?下面我们就来看 质合成 看,细胞分裂期是怎样进行的。分裂期是一个连续的 过程,为了便于学习,人为地把它分为四个时期:前 期,中期,后期和末期。下面我们就先来看前期是怎 2. 分 裂 期 ( 1) 前 期 么进行的。 (教师播放分裂前期的动态画面并指出观察的重 点:细胞核内的染色质的变化以及细胞结构的变化。 动态画面停止后,出示前期结束时与间期结束时的比 较画面,并组织学生进行观察、比较、讨论。) 提问:细胞核中的染色质丝发生了什么变化? (回答:细长的染色质丝变成了染色体。) 染 色 质 →染 色体 讲 述 :从 图 像 上 大 家 已 经 看 出 :经 过 前 期 的 变 化 , 染色质丝高度螺旋、缩短变粗,形成了染色体,所以 细胞分裂前期的细胞核中出现了染色体。此时的每个 染色体由两部分构成,每个部分叫一个染色单体。由 于两个染色单体完全一样,因此称它们为姐妹染色单 体。姐妹染色单体并不完全分离,而是由着丝点把它 们 连 成 一 体 ,由 于 每 个 染 色 单 体 中 各 含 有 一 个 DNA 分 子 , 所 以 此 时 的 每 个 染 色 体 都 含 有 2 个 DNA 分 子 。 提问;除了染色质变成了染色体之外,再看看核6膜、核仁有什么变化? (回答:核膜、核仁都不见了。) 核摸解体, 核仁消失 讲述:在细胞分裂前期,核膜解体了,核仁消失 了。除此之外,我们还可以看到:在细胞的两极发出 了细丝状的纺锤丝,并由这些纺锤丝构成了纺锤体。 染色体散乱的分布在纺锤体的中央。 下面我们把前期的变化小结一下:[教师出示投 影片(前期的主要变化表格),并归纳总结。] 前期细胞中出现了纺锤体,纺锤体中的纺锤丝又 有什么用呢?下面我们就来看看分裂期的第二个阶 段,中期是怎么进行的(请看屏幕)。 ( 2) 中 期 : (教师播放细胞分裂中期的动态画面,并提示观染色体的着 察的重点:注意染色体是怎样运动的。动态画面停止 丝点排列在 后,出示中期与前期的对比画面。) 赤道上 提问:染色体是怎样运动的?其结果是什么? (学生讨论并回答:略。) 教师进行小结:染色体是被连接在着丝点上的纺 锤丝牵引着运动的。其结果是:散乱分布在纺锤体中 的染色体的着丝点都有序地排列在了细胞中央的赤道 板上,为下一步的染色体分配做好了准备。下面我们 来 看 着 分 裂 期 的 第 三 个 阶 段 —— 后 期 , 染 色 体 是 怎 样 分配的?7( 3) 后 期 :(教师播放分裂后期的动态画面,并指出观察重姐 妹 染 色 单 点 :细 胞 中 的 染 色 体 是 怎 么 分 配 的 ? 动 态 画 面 结 束 后 , 体 分 离 , 在 出 示 后 期 与 中 期 静 止 的 比 较 画 面 ,并 组 织 学 生 讨 论 。) 纺锤丝的牵 引下移向细 胞的两极 提问:细胞中的染色体是怎么分配的? (学生讨论后回答。) 小结:在细胞分裂的后期,从图像上看,每条染 色体的两条姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下分 别移向细胞的两极,图像上的这种变化我们叫做姐妹 染色单体分离。 染色单体是随着着丝点的分开而分离的。染色单 体分离的结果是:原来的一条染色体形成了两个完全 一样的子代染色体,并且被分开的两条子代染色体分 到 了 细 胞 的 两 极 。这 样 我 们 在 后 期 的 图 像 中 可 以 看 到 , 细胞两极各有一套染色体,而且这两套染色体的数量 和形态结构都完全一样。现在可以说,细胞基本完成 了染色体的平均分配。但是这时还没有形成两个子代 细胞。那么怎样才能形成两个子代细胞呢?我们来看 看分裂期的末期是怎么进行的? (教师播放分裂末期的动态画面,并指出观察重 点 ; ( 1) 细 胞 内 有 哪 些 主 要 变 化 ? ( 2) 两 个 子 细 胞 是怎么分开的?动态画面结束后,出示末期与后期的 比较画面,并指导学生进行对比观察。)8( 4 )末 期 :提问: 细胞分裂的末期, 细胞内有哪些主要变化? (学生讨论后回答。)染 色 体 →染 色 质 ,新 的 核 摸 、核 仁 出现;小 结 :从 染 色 体 的 角 度 来 看 :染 色 体 到 达 两 极 后 , 又逐渐变成了染色质;从细胞其他结构来看:纺锤体 逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,核膜把染色体包 围起来形成了两个新的细胞核。 提问:两个子细胞是怎么分开的?细 胞 板 →细 胞壁(学生讨论后回答。) 小结:在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板 向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁,从而使两个子 细胞分开。细胞板是怎样形成细胞壁的呢?这与细胞 板上有大量高尔基体有关。 下面我们把末期的变化与前期的变化比较一下。 (教师出示前期、末期变化的对比表格,并引导 学生逐项比较。) 提问:通过比较可以得出什么结论? (回答:与前期的相反。) 总结:经过一个细胞周期使一个细胞形成了现在 的两个完全一样的子代细胞,也就是说它完成了一次 有丝分裂。下面我们来回顾一下:在一个细胞周期内 染色体是怎么变化的?(依据板书进行总结。) 请大家在绘图纸上以一对染色体为例,绘出细胞9周期的各时期的染色体变化示意图。绘图时希望大家 想一想:你所绘图像表达的是什么意思。 (学生依据板书提供的文字信息绘图。) (教师指导线图,纠正错误,了解学生的绘图情 况。绘图完毕后请个别同学在实物投影仪上展示自己 的图。) 刚才我们以一对染色体为例,绘制了细胞周期中 各时期的细胞染色体变化示意图。现在我们再看一看 各 时 期 的 细 胞 内 各 有 几 条 染 色 体 ? 又 有 几 个 DNA 分 子?请大家数一数,并把结果记录在细胞示意图的下 方。 (学生相互讨论,并把结果记录在绘图纸上。) (教师巡视指导。学生活动结束后,教师请个别 同学公布结果,并进行点评。)。 下面我们把得到的结果在下列的坐标中用曲线表 示出来。 ( 学 生 绘 制 DNA 和 染 色 体 的 变 化 曲 线 图 。 ) (教师巡视指导,纠正错误。学生绘图完毕后, 教师请个别同学在实物投影仪中展示自己的绘图,并 进行适当点评。) 提问:这两条曲线有何相同点? (学生认真讨论、回答问题。)10归纳:最大的相同点就是两条曲线在间期和末期 的 数 值 都 是 一 样 的 。间 期 记 录 的 是 亲 代 细 胞 的 DNA 和 染色体的数量,而末期记录的是一个子代细胞内的 DNA 和 染 色 体 的 数 量 。 它 们 的 数 值 一 样 , 说 明 无 论 是 DNA 还 是 染 色 体 , 子 细 胞 都 与 亲 代 细 胞 保 持 了 一 致 。 提问:子代细胞是两个,而亲代细胞只有一个, 那 么 , 它 们 的 DNA 和 染 色 体 为 什 么 能 保 持 一 致 呢 ? (学生讨论后回答。) 归 纳 : DNA 在 间 期 由 于 复 制 而 加 倍 , 在 末 期 再 被 两 个 子 细 胞 平 分 。染 色 体 在 后 期 由 于 着 丝 点 一 分 为 二 , 姐妹染色单体分离,使染色体的数目加倍,在未期再 被 两 个 子 细 胞 平 分 。 从 而 使 亲 代 和 子 代 细 胞 中 的 DNA 和 染 色 体 都 保 持 了 稳 定 。这 正 是 有 丝 分 裂 的 意 义 所 在 。 ( 三 )有 丝 分裂的意 义 布置课后作业:我们前面学习的是植物细胞的有 丝分裂,同学们下课后通过阅读课本有关知识,自己 总结一下动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂有什 么 不 同 。 预习无丝分裂,找出与有丝分裂的区别。11