资源简介

【学习目标】
1、说出细胞不能无限长大的原因，描述细胞分裂的基本过程和意义，认同细胞是生物体结构和功能的基本单位。
2、通过数学计算和模拟实验，分析细胞大小与物质交换的关系，提高收集数据、分析数据与归纳推理的能力。
3、规范操作实验器材，养成严谨求实的科学态度；了解癌细胞与癌症的相关知识，树立珍爱生命、健康生活的意识。
【课前预习】
1、阅读教材第54～57页，完成下列填空：
（1）细胞生长到一定大小时就会停止生长，有些细胞可以一分为二，成为两个相似的新细胞，这就是________。
（2）细胞分裂时，________最先由一个分成两个。
（3）在细胞分裂过程中，细胞核里的________经过复制而数量加倍，并且平均分配到两个新细胞中。
（4）细胞可以生长，但不能________。
2、思考：大象和小鼠的细胞大小没有明显差异，为什么大象的身体却比小鼠大得多？
【课中研学】
1、情境导入：科学家发现，大象的细胞与小鼠的细胞大小没有明显差异；一个新生儿的身体约有2×10 个细胞，爸爸或妈妈的身体约有1×10 个细胞，但每个细胞的体积不比孩子的细胞大多少。身体高大是因为细胞数量多。请思考：细胞体积为什么这么小？细胞数量如何变得这么多？
2、数学计算：分别计算棱长为1 cm、2 cm、3 cm的正方体的表面积、体积和表面积与体积之比，并填写在横线上。
棱长1 cm：表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝________；
棱长2 cm：表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝________；
棱长3 cm：表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝________。
3、模拟实验：研究细胞大小与物质扩散的关系
（1）目的要求：收集实验数据，分析数据，认识细胞体积大小与物质扩散的关系。
（2）材料器具：6 cm×3 cm×3 cm酚酞琼脂块，250 mL烧杯，塑料勺，塑料餐刀，直尺，纸巾，150 mL质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液等。
（3）安全注意：氢氧化钠溶液对人的皮肤和衣服有腐蚀性，操作时应戴好防护手套和护目镜，避免溶液接触皮肤和眼睛，更不能入口；若泼洒出来，要立即报告老师，并用水冲洗。
（4）方法步骤：
①用刀将酚酞琼脂块切成棱长分别为3 cm、2 cm和1 cm的立方体，分别计算不同大小立方体的表面积与体积之比。
②把切好的琼脂块放入烧杯中，加入质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液将琼脂块淹没，并用塑料勺翻动琼脂块10 min。
③10 min后，用塑料勺将琼脂块从氢氧化钠溶液中取出来，放在纸巾上，用纸巾吸取表面的溶液。
④待琼脂块表面无液体后，用刀把每一个琼脂块切成两半，观察琼脂块切面的颜色变化，变色部分代表氢氧化钠扩散的深度；用直尺测量每一琼脂块上氢氧化钠扩散的深度，并做好记录。
（5）讨论：①相同时间内，不同大小琼脂块中的扩散深度有什么规律？②推测细胞大小与细胞物质扩散的关系。
4、结论：细胞体积大小不同，表面积大小也不同。当细胞体积增大时，其表面积与体积之比反而减小。体积较大的细胞需要从外界获取更多的营养物质，同时产生更多的废物排到体外；但细胞若无限生长，细胞膜将不能保证从外界获取足够的营养物质，也不能及时将废物排到细胞外。较小细胞更利于保证细胞与外界进行物质交换，从而保证细胞正常的生命活动。因此，细胞可以生长，但不能无限长大。
1、概念：细胞生长到一定大小时就会停止生长，有些细胞可以一分为二，成为两个相似的新细胞，这就是细胞分裂。
2、动物细胞的分裂过程：先是一个细胞核分裂为两个新的细胞核；然后，细胞中央部分的细胞膜从四周逐渐向内凹陷，最终使细胞质一分为二，每部分细胞质中含有一个细胞核。这样，一个细胞分裂成为两个新细胞。
3、植物细胞的分裂过程：细胞核分裂为两个细胞核后，在两个新细胞核之间的细胞质中央形成新的细胞膜，并产生新的细胞壁，从而使一个植物细胞分裂成两个新细胞。
4、遗传物质的变化：在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍，并且平均分配到两个新细胞中，这样就保证新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。
5、比较动物细胞和植物细胞分裂的异同：
相同点：细胞核都先分裂；遗传物质都经过复制而数量加倍，并平均分配到两个新细胞中。
不同点：动物细胞的细胞膜从四周逐渐向内凹陷，缢裂成两个细胞；植物细胞在两个新细胞核之间的细胞质中央形成新的细胞膜和新的细胞壁。
1、细胞分裂的意义：单细胞生物通过细胞分裂进行繁殖；多细胞生物的细胞分裂不但与繁殖新个体有关，而且能促使新个体由小长大，使生物体不断地更新衰老死亡的细胞，从而保证生物体的正常生命活动。
2、课外读——细胞分裂与癌细胞：正常细胞的分裂是有序的，分裂次数有限，一个细胞一般分裂50～60次，之后会停止分裂。但有些细胞的分裂活动会失去控制，快速而无限制地进行分裂，这种细胞可以“转移”，“入侵”周围正常的组织，这些失去控制的细胞就是癌细胞。癌细胞毫无控制地分裂和生长，会大量消耗生物体的营养物质，严重地干扰正常细胞的生命活动，导致生物体的死亡。
3、联系生活：养成合理膳食、规律作息、适量运动等健康的生活方式，远离致癌因素，珍爱生命。
【课堂总结】
①细胞不能无限长大：细胞体积增大→表面积与体积之比减小→不利于与外界进行物质交换→细胞不能无限长大。
②细胞分裂产生新细胞：细胞核先一分为二（遗传物质复制加倍、平均分配）→细胞质一分为二（动物细胞膜向内凹陷缢裂；植物细胞形成新的细胞膜和细胞壁）→形成两个新细胞。
③细胞分裂的意义：繁殖新个体、促使生物体由小长大、不断更新衰老死亡的细胞。
【课堂练习】
1、池塘中的小鱼能长成大鱼离不开细胞的分裂。细胞分裂时，最先由一个分成两个的结构是（　　）。A.细胞膜　　B.细胞质　　C.细胞核　　D.线粒体
2、根据教材图3-1细胞分裂模式图，描述细胞分裂的大体过程。
3、说说为什么细胞分裂对生物体具有重要意义。
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【分层作业】（15-20道题左右） 注意难易程度，选题注意新题型
1、判断题：细胞体积越小，相对表面积越大，越有利于与外界进行物质交换。（　　）
2、一个新生儿的身体大约有2×10 个细胞，成年人的身体约有1×10 个细胞，但细胞体积差别不大。成年人身体高大主要是因为（　　）。A.细胞体积大　　B.细胞数量多　　C.细胞分裂速度慢　　D.细胞种类多
3、细胞分裂时，细胞核里遗传物质的变化是（　　）。A.减少一半　　B.保持不变　　C.复制加倍后平均分配　　D.随机分配
4、细胞分裂时，最先由一个分成两个的结构是（　　）。A.细胞膜　　B.细胞质　　C.细胞核　　D.细胞壁
5、动物细胞分裂时，细胞质一分为二的方式是（　　）。A.细胞膜从四周逐渐向内凹陷　　B.形成新的细胞膜　　C.形成新的细胞壁　　D.细胞核直接分裂
6、植物细胞分裂时，在两个新细胞核之间的细胞质中央形成的是（　　）。A.新的细胞膜和细胞壁　　B.新的细胞核　　C.新的细胞质　　D.线粒体
7、下列关于细胞不能无限长大的原因，叙述正确的是（　　）。A.细胞越大，越有利于与外界进行物质交换　　B.细胞体积增大时，表面积与体积之比减小，不利于物质交换　　C.细胞可以一直生长，不会停止　　D.细胞体积增大时，表面积与体积之比增大
8、单细胞生物通过细胞分裂进行________；多细胞生物的细胞分裂能使生物体由小长大，并不断更新________的细胞。
9、完成下列计算并分析：棱长1 cm的立方体，表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝____；棱长2 cm的立方体，表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝____；棱长3 cm的立方体，表面积＝____cm ，体积＝____cm ，表面积与体积之比＝____。分析：立方体体积增大时，表面积与体积之比的变化规律是________。
10、在“研究细胞大小与物质扩散的关系”的模拟实验中，把不同棱长的酚酞琼脂块放入质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液中浸泡10 min后取出切开，切面变色部分的含义是（　　）。A.氢氧化钠扩散的深度　　B.琼脂块原来的颜色　　C.细胞核的大小　　D.细胞壁的厚度
11、实验发现，棱长为1 cm、2 cm、3 cm的琼脂块在相同时间内切面变色的深度基本相同，这说明（　　）。A.物质扩散的速度与“细胞”大小无关　　B.棱长越大，扩散越快　　C.只有小琼脂块发生扩散　　D.扩散深度与棱长成正比
12、动物细胞和植物细胞分裂过程的相同点是（　　）。A.细胞膜都从四周向内凹陷　　B.细胞质中央都形成新的细胞壁　　C.细胞核都先分裂，遗传物质复制后平均分配　　D.都形成新的细胞膜和细胞壁
13、新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质，其原因是（　　）。A.分裂时细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍，并平均分配到两个新细胞中　　B.细胞质平均分配　　C.新细胞的体积与亲代细胞相同　　D.细胞膜向内凹陷
14、下列关于癌细胞的说法，正确的是（　　）。A.细胞分裂有序，次数有限　　B.分裂活动失去控制，快速而无限制地分裂，能“转移”并“入侵”周围正常组织　　C.与正常细胞完全相同　　D.不会消耗生物体的营养物质
15、资料分析：大象和小鼠的细胞大小没有明显差异，但大象的身体却比小鼠大得多。请解释其中的原因，并说明细胞为什么不能无限长大。
拓展实践（第16～18题，选做）
16、某同学用棱长分别为1 cm、2 cm、3 cm的酚酞琼脂块模拟“细胞”，在相同条件下浸泡相同时间后测量，发现切面变色的深度基本相同。这一现象说明了什么？如果细胞无限长大，会出现什么问题？
17、细胞分裂过程中，遗传物质的数量变化规律是“N→2N→N”。请结合细胞分裂过程，解释新细胞与亲代细胞遗传物质相同的原因。
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18、查阅资料，了解预防癌症、健康生活的方法，写一段50字左右的科普短文。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
【参考答案】
【课前预习】
1.（1）细胞分裂　（2）细胞核　（3）遗传物质　（4）无限长大
2.因为大象身体细胞的数量比小鼠多得多，而不是细胞体积大；身体高大靠细胞数量增多，细胞体积与小鼠差别不大。
【课堂练习】
1.C
2.细胞分裂时，细胞核先由一个分成两个；随后细胞质一分为二，形成两个新细胞。动物细胞的细胞膜从四周逐渐向内凹陷，缢裂成两个细胞；植物细胞在两个新细胞核之间的细胞质中央形成新的细胞膜和新的细胞壁。
3.单细胞生物通过细胞分裂进行繁殖；多细胞生物的细胞分裂不但与繁殖新个体有关，而且能促使新个体由小长大，使生物体不断地更新衰老死亡的细胞，从而保证生物体的正常生命活动。
【分层作业】
1.√　2.B　3.C　4.C　5.A　6.A　7.B
8.繁殖；衰老死亡
9.棱长1 cm：6、1、6∶1；棱长2 cm：24、8、3∶1；棱长3 cm：54、27、2∶1
10.A　11.A　12.C　13.A　14.B
15.大象身体比小鼠大，是因为大象身体细胞的数量多，而不是细胞体积大。细胞体积增大时，表面积与体积之比减小，细胞膜不能保证从外界获取足够的营养物质，也不能及时将废物排到细胞外，不利于与外界进行物质交换，所以细胞可以生长，但不能无限长大。
16.说明物质扩散的深度与“细胞”的大小无关（相同时间内不同大小的“细胞”扩散深度基本相同）。如果细胞无限长大，其表面积与体积之比会不断减小，物质交换效率降低，细胞将不能获得足够的营养物质，也不能及时排出废物，最终影响细胞正常的生命活动。
17.细胞分裂前，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍（数量由N变为2N）；分裂时，复制后的遗传物质平均分配到两个新细胞中（数量由2N变为N），所以新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。
18.示例：合理膳食、适量运动、戒烟限酒、规律作息、保持良好心态，远离致癌因素并定期体检，可以降低患癌风险，守护健康。

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