师:同学们,大家好。今天我们要学习高一人教版生物学必修一第六章第一节细胞的增殖第一课时。首先来看课本的问题探讨。大家都知道象和鼠个体大小相差悬殊,那象和鼠相应的器官或组织的细胞大小,是否也存在很大差异呢?据研究,动物细胞的平均直径约为20 - 30微米,所以象和鼠相应器官或组织的细胞大小,其实并没有明显差异。

  生物体的长大,既要靠细胞生长增大细胞体积,也要靠细胞分裂增加细胞数量。细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,就叫做细胞增殖。那么细胞增殖对于生物体生长发育有何意义呢?我们来看两个案例。

  第一个是单细胞生物草履虫。草履虫经过细胞增殖,一个变成两个,实现了单细胞生物的繁衍。多细胞生物,比如人类,发育起点是受精卵,受精卵要经过细胞增殖和分化,才能逐渐发育成完整个体,并且通过细胞增殖,能不断补充体内衰老死亡的细胞。所以,细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

  真核细胞增殖的方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂和无丝分裂都能产生体细胞,其中有丝分裂是产生体细胞的主要方式,减数分裂则产生有性生殖细胞,即精子和卵细胞。这节课我们重点学习有丝分裂。

  细胞分裂并非简单的一分为二,为确保细胞不会越分越小,遗传物质能稳定传递给下一代,分裂前必须进行物质准备,特别是遗传物质的复制。所以细胞增殖包括物质准备和细胞分裂这两个连续的过程,且具有周期性。

  什么是细胞周期呢?看黑板上的图例,它展示了一个细胞两次连续分裂的过程。细胞周期指的是连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。它包括进行物质准备的分裂间期,以及细胞一分为二的分裂期,间期在前,分裂期在后,只有能连续分裂的细胞才有细胞周期。

  哪些细胞能连续分裂呢?成年个体细胞数量相对稳定,要知道哪些细胞能连续分裂,就得知道体内哪些细胞在不断衰老和死亡。以动物细胞为例,哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,寿命短,体内每时每刻都有大量红细胞衰老死亡,需要造血干细胞源源不断地增殖分化来补充。再比如,秋冬季节天气干燥时,会出现皮屑,像头皮屑,这些皮屑是皮肤表皮细胞高度角质化后脱水死亡形成的。而皮肤最底层的生发层细胞,具有旺盛的分裂能力,能通过不断增殖分化,补充体表衰老死亡的表皮细胞。像造血干细胞、皮肤生发层细胞,都是能连续分裂的细胞。

  植物细胞方面,植物的分生区细胞能使植物向上长高、向下扎根,形成层细胞能使树木躯干变粗壮,这些细胞也是能连续分裂的细胞。同学们想一想,组成生物体的细胞都能连续分裂吗?实际上,组成生物的体细胞中,只有很少一部分具有连续分裂的能力,比如人的脑部发育完全后,脑细胞就是典型的终身不再分裂的细胞。所以,多细胞生物体中能连续分裂的细胞只占少数。

  在细胞周期中,分裂间期和分裂期哪个时期占的时间更长呢?两个阶段又分别完成了哪些工作呢?接下来我们通过实验“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”来探究。

  首先要找一颗洋葱或大蒜,进行水培生根处理。生根后,剪取根尖2到3毫米的部位制作装片。装片制作具体步骤包括解离、漂洗、染色和制片,之后就可以观察。

  装片制作过程中,解离是利用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精,按1 : 1的比例配置成解离液。用解离液处理根尖3 - 5分钟,目的是使根尖细胞分离开。解离时间过短,解离效果不明显,根尖细胞无法彻底分离;解离时间过长,会影响后续染色效果。所以解离后需及时用清水漂洗。具体操作是待根尖软化后,用镊子取出,放在盛有清水的玻璃皿中漂洗约5分钟,目的是洗去解离液,防止解离过度。

  接下来对根尖进行染色,用到的染料是甲紫溶液或醋酸洋红溶液。染色原理是染色体容易被碱性染料染成深色,染色时长约3 - 5分钟。甲紫溶液可使染色体呈紫色,醋酸洋红溶液可使染色体呈红色。

  染色完毕进行制片,步骤是用镊子将根尖转移到载玻片上,滴加一滴清水,弄碎根尖,然后盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片,目的是使根尖细胞分散开来。

  装片制作好后就可以观察根尖。这是根尖示意图,根尖可分为根冠区、分生区、伸长区和成熟区,只有分生区细胞分裂旺盛。所以先用低倍显微镜找到分生区细胞,这个区域的细胞呈正方形,排列紧密。找到分生区细胞后,将其移到视野中央,再转动转换器换至高倍镜,用高倍镜依次找到分裂期各个时期的细胞。在高倍显微镜下,能看到绝大多数细胞有完整细胞核,这些细胞处于有丝分裂间期;少数细胞看不见细胞核,但能看到较为清晰的染色体,这些细胞处于分裂期。通过观察可总结:在细胞周期中,细胞分裂间期所占时间长,所以观察到的细胞数量多;分裂期所占时间短,看到的细胞数少。

  进一步看表6 - 1,表格列举了蚕豆根尖分生区细胞、小鼠十二指肠上皮细胞、人的肝细胞和宫颈癌细胞这四种细胞的分裂间期、分裂期和细胞周期。思考以下几个问题:

  第一,这些细胞都有细胞周期,说明它们有什么共同点?都有细胞周期,说明这四类细胞都是能进行连续分裂的细胞。

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《生物 必修1 第6章 细胞的增殖 第1课时 逐字稿-4,062字 第5版》.docx
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