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第1節 生物體的結構層次 同步作業（第1課時）（教師版）
——細胞的分裂生長和分化
1．下列關于細胞分裂的敘述中，錯誤的是（　　）
A．細胞分裂的結果使細胞數目增多
B．細胞分裂一次形成兩個子細胞，兩個細胞的染色體數目不一樣
C．細胞分裂時，染色體和細胞質都要平均分配到新細胞中去
D．細胞分裂開始時，染色體位于細胞中央
【解答】解：A、細胞分裂就是一個細胞分裂成兩個細胞，分裂的結果使細胞數目，A正確；
B、一個細胞分裂成兩個子細胞，染色體復制后分成形態和數目相同的兩份，分別進入兩個新細胞中，染色體數目不變；B錯誤；
C、細胞分裂時，細胞核先由一個分成兩個，隨后，細胞質分成兩份，每份各含有一個細胞核。染色體進行復制，隨著分裂的進行，染色體分成形態和數目相同的兩份，分別進入兩個新細胞中。C正確；
D、細胞分裂開始后染色體位于細胞中央（赤道板），受紡錘絲的牽引，D正確。
故選：B。
2．如圖是小紅觀察到洋蔥根尖細胞的分裂過程后繪制的示意圖，分裂順序正確的是（　　）
A．甲→丙→乙→丁 B．甲→丙→丁→乙
C．甲→乙→丙→丁 D．丁→乙→甲→丙
【解答】解：細胞分裂就是一個細胞分成兩個細胞。分裂時，細胞核先由一個分成兩個，隨后，細胞質分成兩份，每份各含有一個細胞核。最后，在原來的細胞的中央，形成新的細胞膜，植物細胞還形成新的細胞壁。于是一個細胞就分裂成為兩個細胞。如圖：
所以正確順序為：甲、丙、丁、乙。
故選：B。
3．下列敘述中，不屬于細胞分裂范圍的是（　　）
A．細胞質平均分成兩份，每份有一個細胞核
B．細胞核平均分成兩份
C．液泡漸漸脹大，幾個液泡并成一個液泡
D．細胞內陷形成新的細胞膜和細胞壁
【解答】解：細胞分裂的基本過程是細胞核由一個分裂成兩個→細胞質分成兩份，各含一個細胞核→植物細胞是在中央形成新的細胞壁和細胞膜，形成兩個心細胞（動物細胞是細胞膜從中間向內凹陷，縊裂成兩個新細胞）。
A、細胞質平均分成兩份，每份有一個細胞核，是細胞分裂的范圍，故不合題意。
B、細胞核分成兩份，是細胞分裂的范圍，故不合題意。
C、液泡漸漸脹大，幾個液泡并成一個液泡，是細胞生長并逐漸成熟的過程，不是細胞分裂的范圍，故符合題意。
D、細胞內形成新的細胞膜和細胞壁，是細胞分裂的范圍，故不合題意。
故選：C。
4．如圖所示，該過程表示細胞的（　　）
A．生長 B．分化 C．分裂 D．分裂和分化
【解答】解：A、細胞體積沒有增大，所以不是生長，A錯誤
B、細胞的形態結構沒有發生改變，所以不是分化，B錯誤
C、一個細胞裂成了兩個細胞，C正確
D、細胞由一個變成兩個，只是數目增加了，而形態結構沒有發生改變，所以細胞只進行分裂，沒有分化，D錯誤
故選：C。
5．如圖是動、植物細胞分裂示意圖，下列關于細胞分裂的描述錯誤的是（　　）
A．剛剛分裂結束產生的子細胞大小與母細胞一樣
B．細胞分裂時先進行染色體復制再分裂成兩個細胞
C．細胞分裂后形成的新細胞與親代細胞具有相同的遺傳物質
D．動、植物細胞分裂一次后就不能再分裂了
【解答】解：A、剛剛分裂結束產生的子細胞比母細胞小，因為細胞剛分裂完所形成的兩個新細胞中，各種細胞器還比較少，A錯誤。
BC、植物細胞分裂時染色體先復制加倍，再平均分成兩份，分別進入新細胞中，而不是細胞核先復制成兩個，再分別進入新細胞中。也就是說，兩個新細胞的染色體形態和數目相同，因此新細胞和原細胞所含有的遺傳物質是一樣的，BC正確。
D、細胞分裂就是一個細胞分成兩個。有些細胞分裂完成后繼續分裂，如多種干細胞；有些細胞分裂完成后暫不再分裂，條件適宜時再分裂；還有些細胞分裂完成后就不再分裂，D錯誤。
故選：AD。
6．最近，廣州中山醫院的科技人員進行了一項新的研究：他們將一只老鼠的肝臟切除，并在肝臟部位移植上老鼠的胚胎干細胞．這些干細胞在藥物的誘導下，最后又長出了新的肝臟．這個從胚胎干細胞變為新肝臟的過程，相當于細胞的（　　）
A．分裂 B．生長 C．分化 D．分裂、生長和分化
【解答】解：由分析知道：將一只老鼠的肝臟切除，并在肝臟部位移植上老鼠的胚胎干細胞。這些干細胞在藥物的誘導下，最后又長出了新的肝臟。這個從胚胎干細胞變為新肝臟的過程，相當于細胞的分裂、生長和分化。
故選：D。
7．細胞不能無限增長的主要原因是（　　）
A．細胞長得太大，影響生物體的整體美觀
B．細胞體積增大，相對表面積變小，細胞的吸收能力不能滿足細胞的需要
C．細胞長得太大就不能進行分裂
D．若長得太大，相互之間就會擠壓，最終細胞會被擠破
【解答】解：測量不同棱長的正方體的表面積、體積及二者之比，根據數據可以得出結論：當正方體體積逐漸變大時，表面積與體積之比逐漸變小。如圖所示：
棱長 表面積 面積 比值
1 6 1 6
2 24 8 3
3 54 27 2
4 96 64 1、5
與此相似，當細胞體積逐漸變大時，表面積與體積之比會變小。隨著細胞的生長，體積不斷增大，需要從外界吸收更多的營養物質，但是吸收物質的表面積的增加相對較少，滿足不了細胞吸收營養物質的需要，因此細胞的生長就會受到限制，不能無限長大。所以不能無限增長的主要原因是細胞體積增大，相對表面積變小，細胞的吸收能力不能滿足細胞的需要。
故選：B。
8．如圖表示植物體內兩種細胞形成過程，①②③代表不同的生理過程，下列說法不正確的是（　　）
A．①②代表細胞的生長和分裂
B．②這一生理過程中變化最明顯的是細胞核
C．③這一生理過程稱為分化
D．兩種新細胞形態結構不同，遺傳物質也不同
【解答】解：A、圖中①導致細胞體積的增大，表示細胞生長過程；②導致細胞數目的增多，表示細胞分裂過程，A正確。
BD、圖②是細胞分裂，細胞分裂時，細胞核中的染色體變化最明顯。染色體的數量在細胞分裂時已經加倍，在細胞分裂過程中，染色體分成完全相同的兩份，分別進入兩個新細胞中。B正確。D錯誤；
C、圖③過程在形態、結構等方面出現了差異，表示細胞分化，細胞分化后形成各種組織，C正確。
故選：D。
9．浙大研究人員用人體的胚胎干細胞“復活”或者“新生”心肌細胞，揭開了干細胞修復梗死心肌的奧秘，這一過程體現了干細胞的（　　）能力。
A．分化 B．分裂 C．生長 D．變異
【解答】解：細胞分化形成不同的細胞群，因此，科學家利用人類胚胎干細胞“復活”或者“新生”心肌細胞，使細胞的形態、結構和功能發生變化，體現了干細胞的細胞分化能力。
故選：A。
10．我們通常通過接種疫苗來預防某些疾病的發生，接種疫苗后B細胞會產生抗體，提高人們抵抗病毒的能力。人體干細胞產生B細胞的過程如圖所示，該過程稱為細胞的（　　）
A．生長 B．分裂 C．分化 D．衰老
【解答】解：在正常情況下，經過細胞分裂產生的新細胞，在遺傳物質的作用下，其形態、結構、功能隨著細胞的生長出現了差異，就是細胞的分化。人體干細胞產生B細胞的過程如圖所示，最終分化生成各種細胞，它們具有良好的分化增殖能力，這一過程稱為細胞的分化。
故選：C。
11．經過多年攻關，由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院承擔的國家重大科研裝備項目“全自動干細胞誘導培養設備”完成研制，于今年5月15日順利通過驗收，這標志著世界首臺全自動、大規模、規范化的干細胞誘導生產系統研制成功。干細胞被醫學界稱為“萬能細胞”，在特定條件下它能再生成為人體的各種細胞、組織或器官，這體現了細胞的（　　）
A．分裂能力 B．分化能力 C．繁殖能力 D．生長能力
【解答】解：細胞分化的過程大致是：細胞分裂所產生的新細胞，起初在形態、結構方面都很相似，并且都具有分裂能力。后來除了一小部分細胞仍然保持著分裂能力以外，大部細胞失去了分裂能力。在生長過程中，這些細胞各自具有了不同的功能，它們在形態、結構上也逐漸發生了變化，結果就逐漸形成了不同的組織。經過細胞分化，在多細胞生物體內就會形成各種不同的細胞和組織。例如，2018年5月，我國重大科研項目﹣﹣“全自動干細胞誘導培養設備”研制成功。干細胞被醫學界稱為“萬能細胞”，在特定條件下它能再生成人體的其他種類細胞，這體現的是細胞的分化能力。
故選：B。
12．如圖表示細胞的系列生理活動，下列敘述正確的是（　　）
A．過程①是細胞分化
B．過程②的結果是形成不同形態和功能的細胞
C．過程③是細胞分裂
D．與人體口腔上皮細胞相比，圖中的細胞結構多了細胞核
【解答】解：A、①過程一個細胞分成兩個細胞的過程，細胞分裂使細胞數目增多，因此過程①表示細胞分裂，A錯誤。
B、過程②細胞的形態、結構和功能發生了變化，因此表示細胞分化；細胞分化的結果形成組織，所以過程②的結果是形成了各種不同的組織，B正確。
C、過程③新分裂產生的細胞體積很小，需要不斷從周圍環境中吸收營養物質，并且轉變成組成自身的物質，體積逐漸增大，這就是細胞的生長，C錯誤。
D、與人體口腔上皮細胞相比，圖中的細胞結構多了細胞壁、液泡，D錯誤。
故選：B。
13．細胞是生物體結構和功能的基本單位，人體復雜的結構是受精卵不斷分裂、生長和分化的結果。
（1）圖中①②③表示受精卵 　分裂　的過程；
（2）圖示過程的特點是 　細胞數目　不斷增多。
【答案】（1）分裂.（2）細胞數目。
14．如圖表示細胞分裂的四個變化過程。
（1）從圖大致可以判斷出是 　植物　（選填植物或動物）細胞的分裂過程。
（2）用箭頭連接，表示出細胞分裂的正確先后順序是 　a→c→d→b　。
（3）一般地，剛產生的子細胞與a相比 　AC　（可多選）。
A.大小只有a的一半 B.遺傳物質只有a的一半 C.細胞質約只有a的一半
【解答】解：（1）圖示表示的是植物細胞的分裂過程，因為此細胞有細胞壁。
（2）植物細胞分裂時，細胞核先分成兩個，隨后細胞質分成兩份，每份各含一個細胞核，最后在原來細胞的中央，形成新的細胞膜和細胞壁，故圖中細胞分裂的正確先后順序是a→c→d→b。
（3）A、細胞分裂就是一個細胞分成兩個細胞。所以，剛分裂產生的子細胞大小一般只有母細胞的一半，A正確；
B、細胞核分裂時，染色體的變化最明顯。染色體的數量在細胞分裂時已經加倍，在細胞分裂過程中，染色體分成完全相同的兩份，分別進入兩個新細胞中。也就是說，兩個新細胞的染色體形態和數目相同，因此新細胞和原細胞所含有的遺傳物質是一樣的，B錯誤；
C、細胞分裂時，細胞質約分成相等的兩份，因此剛分裂產生的子細胞的細胞質大約只有母細胞的一半，C正確。
故選：AC。
故答案為：（1）植物。（2）a→c→d→b。（3）AC。（4）染色質（染色體）。
15．如圖顯示兩類生物細胞分裂過程，據圖回答問題：
（1）圖1顯示　動物　細胞的分裂過程；圖2顯示　植物　細胞的分裂過程。
（2）在細胞分裂時，兩圖中A時期細胞核內變化最明顯的是　 　。
（3）由圖可知，細胞分裂先是　細胞核　分裂成兩份，再是細胞質分裂成兩份。
（4）圖中C所示的新細胞與A中所示細胞的遺傳物質　相同　。
【解答】解：（1）圖1表示動物細胞的分裂過程，因為動物細胞和植物細胞的一個重要的區別是植物細胞有細胞壁，動物細胞沒有。所以是細胞膜向內凹陷，形成兩個細胞。圖2表示植物細胞的分裂過程，因為此細胞有細胞壁，分裂過程中是在兩份細胞質間形成新的細胞壁和細胞膜，而不是僅細胞膜向內凹陷，形成兩個細胞。所以是植物細胞的分裂。
（2）在細胞分裂時，兩圖中A時期結構2細胞核的變化是遺傳物質進行復制，細胞核變大，為分裂作準備；
（3）細胞分裂就是一個細胞分成兩個細胞，細胞分裂時，首先是細胞核分裂為二。然后是細胞質分成兩份，最后1個細胞變為2個細胞。
（4）圖中C所示的新細胞是由A中所示細胞分裂產生，A中所示細胞的遺傳物質經過復制加倍平均分到兩個新細胞中，故新細胞的遺傳物質與A中所示細胞的遺傳物質相同；
故答案為：（1）動物；植物；（2）遺傳物質進行復制，（3）細胞核；（4）相同
16．科學家為了探究影響細胞衰老的因素，進行如下實驗。
實驗一：分別在相同的條件下，體外培養胎兒、中年人和老年人的肺的纖維細胞，結果見表：（表中的增值代數即細胞分裂的次數）
細胞來源 胎兒 中年人 老年人
增值代數 50 20 2～4
實驗二：分別將鼠、雞、人和龜的體細胞在體外進行培養，結果如圖。
實驗三：在體外培養，結果如圖：將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的體細胞去核后與年輕人的細胞核融合后，分別在體外培養，結果前者不分裂，后者分裂旺盛。
實驗可以得出的結論是：
實驗一：細胞分裂能力隨著生物體的年齡增大而 　減弱　（填“減弱”或“增強”）
實驗二：一般來說，　壽命越長　的物種，體細胞分裂的最高次數越高。
實驗三：細胞結構中的 　細胞核　是決定細胞衰老的重要因素。
【解答】解：實驗Ⅰ中，胎兒的肺成纖維細胞增殖代數最多，老年人的增殖代數最少，說明細胞分裂能力隨著生物體的年齡增大而減弱；
實驗Ⅱ中，細胞分裂次數與生物壽命呈正相關；即一般來說：壽命越長的物種，體細胞分裂的最高次數越高。實驗Ⅲ中，細胞核決定細胞分裂能力，即細胞衰老。從題干信息可知，端粒的長短與人體細胞分裂次數呈正相關，細胞分裂次數越多，端粒越短；癌細胞和骨髓細胞中，端粒酶的作用可使染色體上的端粒伸長。
故答案為：減弱；壽命越長；細胞核
17．臍帶血是胎兒娩出、臍帶結扎并離斷后殘留在胎盤和臍帶中的血液。近十幾年的研究發現，臍帶血中含有大量的干細胞，為一些疑難雜癥的治療帶來了希望。如圖為臍帶血的部分應用。請回答以下問題：
（1）圖中a過程表示細胞 　分裂　。
（2）臍帶血干細胞與植物葉肉細胞相比，不具有的結構是 　葉綠體　。（寫出一點即可）
（3）將活的臍帶血干細胞移植到病人體內后，干細胞會進行 　分化　，從而產生新的肝臟細胞或骨骼細胞，替換身體內原有的衰老或受損細胞，實現治療。
【解答】解：（1）圖中a過程一個干細胞分成兩個干細胞，表示細胞分裂。
（2）動物細胞基本結構：細胞膜、細胞核、線粒體、細胞質；植物細胞基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質、線粒體、液泡、葉綠體（綠色部分）。因此，臍帶血干細胞與植物葉肉細胞相比，不具有的結構是細胞壁、液泡、葉綠體。
（3）由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態結構和生理功能上發生穩定性的差異的過程稱為細胞分化。故“臍帶血干細胞能形成新的肝臟細胞或骨骼細胞”是細胞分化的結果。
故答案為：（1）分裂
（2）葉綠體（細胞壁、液泡、葉綠體寫出一點即可）
（3）分化。
18．在“天宮課堂”第三課中，航天員陳冬老師和劉洋老師給同學們介紹了問天實驗艙生命生長實驗柜里生長的植物“小南”（擬南芥）和“小薇”（水稻），生長最快的擬南芥已經開出了小花，種植了70多天的水稻也從種子變成了植株，如圖所示是擬南芥的生長發育過程，請據圖回答問題：
（1）若A細胞是擬南芥植株發育的起點，則A細胞是 　受精卵　。
（2）圖中b表示細胞的 　分化　過程（選填“分裂”、“生長”或“分化”），其結果形成了不同的組織。
（3）花的顏色往往是花瓣的顏色，決定擬南芥花顏色的物質主要存在于花瓣細胞的 　液泡　中。
【解答】解：（1）受精卵是新生命的開始，擬南芥植株發育的起點是A細胞，A細胞的名稱是受精卵。
（2）圖中b表示細胞的分化過程，通過分化形成不同的組織。
（3）植物細胞的液泡中溶解著一些酸、甜、苦、辣的物質和色素，所以決定油菜花顏色的物質主要存在于花瓣細胞的液泡中。
故答案為（1）受精卵（2）分化（3）液泡
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第1節 生物體的結構層次（第1課時）
——細胞的分裂、生長和分化
/ 讓教學更有效
引言：
世界上各種復雜的系統都可以按照一定的秩序進行分層，系統普遍具有層次結構。生命系統是復雜的開放系統，與其他物質系統一樣具有層次性，遵循自然界的共同規律。
生命系統具有怎樣的結構層次 為什么生命的個體會衰老死亡，而物種能不斷延續
一、復習舊知，激發疑問，引入學習任務
動植物細胞具有哪些結構，細胞有各種結構決定其相應的功能。
生物體具有各種不同的結構，并行使著不同的功能。不同的結構由不同功能的細胞組成。
那么不同功能的細胞是如何形成呢？
視頻：
人的受精卵的變化
常見的生物都是由細胞構成的。例如人體中的細胞約有幾十萬億個。構成我們身體的細胞不僅數量龐大，而且多種多樣。人與許多生物一樣。生命都始于一個細胞---受精卵。一個受精卵如何發育成大量的、不同類型的細胞 它們又是怎樣構成一個結構復雜的生物個體的
二、新知展開，圍繞任務，引導問題解決
——細胞的分裂、生長和分化
（一）細胞分裂
視頻：
細胞分裂
1.細胞分裂的概念：
細胞分裂是指一個細胞分裂成兩個細胞的過程。
2.細胞分裂過程：
細胞核由一個分成兩個，細胞質、細胞膜也分成兩份，每份含有一個細胞核。
思考與討論：細胞分裂是如何保持物種穩定的？
物種的穩定是由遺傳物質決定的。在細胞分裂過程中，細胞核里的遺傳物質經過復制而數量加倍。在一個細胞分裂為兩個子細胞時，遺傳物質平均分配到兩個子細胞中，這樣就保證了子細胞與母細胞具有相同的遺傳物質。因此新細胞和原細胞所含的遺傳物質是一樣的，這樣保持了物種穩定。
3.細胞分裂對生物體的意義：
單細胞生物通過細胞分裂產生新個體。即單細胞生物細胞分裂，使單細胞生物個體數增加；
多細胞生物的細胞分裂，使生物體不斷更新衰老、死亡的細胞，從而保證生物體的正常生命活動。
（二）細胞生長
1.細胞生長的概念：剛分裂產生的子細胞，一般只有母細胞的一半大小。它們能吸收營養，合成自身物質，從而不斷地長大。這個過程就是細胞生長。
2.細胞生長的意義：細胞體積增大。
拓展：一個細胞能無限止地生長嗎？
參考答案：
（1）相對表面積的影響：細胞體積越大，其相對表面積（表面積與體積比）越小，細胞與周圍環境交換物質的能力越差。這意味著細胞吸收營養物質和排出廢物的效率會降低，不足以支持細胞內部的活動。
（2）細胞核的控制能力：細胞核是細胞的控制中心，其所含的DNA是有限的，能夠控制的細胞活動也有一定限度。因此，細胞核的控制能力限制了細胞不能無限長大。
（3）細胞內物質交流的制約：細胞體積過大會影響物質流動速度，從而影響細胞內的生命活動。細胞內各種成分的交流也會受到影響，不利于細胞維持正常的生理功能。
綜上所述，細胞不能無限長大是因為受到相對表面積、細胞核的控制能力和細胞內物質交流等因素的限制。這些因素共同決定了細胞有一個最佳的大小范圍，以保證細胞能夠高效地進行物質交換和維持生命活動。
（三）細胞分化
1.概念：細胞分化是指同一來源的細胞逐漸產生出形態、結構和功能特征各
不相同的細胞類群的過程。
或表述為：由一種相同的細胞類型經過細胞分裂后逐漸在形態、結
構和功能上形成穩定性差異，產生不同的細胞類群的過程。
2.意義：細胞分化產生的各種細胞，組成了生物體的各種結構。一個受精
卵就這樣經過不斷的分裂、生長和分化，最終長成了一個生物個體。
探索活動：閱讀P3圖1.1-2細胞的分裂、生長和分化，理解三者之間的聯系。
細胞分裂、生長和分化是細胞生命活動的三個基本過程，它們之間存在著密切的聯系和相互影響。
細胞分裂是指一個細胞分裂成兩個細胞的過程。這是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。通過細胞分裂，生物體能夠產生新的細胞，增加細胞數量。在單細胞生物中，細胞分裂相當于個體的繁殖；在多細胞生物中，細胞分裂是生長、發育和繁殖的基礎。
細胞生長是指細胞由小長大的過程。細胞生長是生物體生長的細胞學基礎之一。細胞只有通過生長過程長到一定程度才能進行分裂。細胞生長不僅涉及細胞體積的增大，還包括細胞器和細胞膜的擴展。
細胞分化是指在正常情況下，經過細胞分裂產生的新細胞，在遺傳物質的作用下，其形態、結構、功能隨著細胞的生長出現了差異。細胞分化是生物個體發育的基礎，使得多細胞生物能夠形成不同的細胞和組織。細胞分化必須建立在細胞分裂的基礎上，細胞分化必然伴隨著細胞分裂，但分裂的細胞不一定就分化。
綜上所述，細胞分裂、生長和分化是相互關聯且不可或缺的細胞生命活動過程。細胞分裂提供了細胞數量的增長，細胞生長使得細胞體積增大，而細胞分化則導致了細胞在形態、功能上的多樣性，共同推動了生物體的生長、發育和功能實現。
三、總結歸納，理清概念，落實課堂任務
1.嘗試用一些幾何圖形和箭頭有組合來表示細胞的分裂、生長和分化的過程。
參考答案示例：
2.閱讀材料，回答下列問題：
人都是由受精卵發育而來的，在受孕之后的最初幾天，組成胚胎的都是未成熟的細胞。隨著胚胎的發育，這些細胞進一步形成神經細胞、肌肉細胞、肝臟細胞以及其它所有種類的細胞。
（1）整個人體都是由A細胞發育而成的。A→B→C→D的過程是細胞的　 　。
在此過程中，母細胞內的遺傳物質經過 而數量加倍，最終會平均分配
到兩個子細胞中去。
（2）D→E的過程是細胞的　 　。在此過程中細胞的形態、結構和生理功能
發生了差異性的變化，產生了不同的細胞群。
（3）受精卵被稱為全能干細胞的主要原因是
A．受精卵存在于所有的組織里
B．受精卵能產生生物體需要的所有類型的細胞
C．受精卵是一個細胞
【答案】（1）分裂；復制（2）分化（3）B
3.白血病是一種造血干細胞惡性克隆性疾病，而骨髓移植是常見治療白血病的方法之一。骨髓移植是指將健康人的造血干細胞移植到患者體內，便會產生新的紅細胞、白細胞以及血小板（　　）
A．細胞分裂 B．細胞分化 C．細胞生長 D．細胞突變
【答案】B
【板書設計】
第1節 細胞的分裂、生長和分化（第1課時）
一、細胞分裂 二、細胞生長 三、細胞分化
1.細胞分裂概念 1.細胞生長概念 1.細胞分化概念
2.細胞分裂過程重要變化 2.細胞生長意義 2.細胞分化意義
3.細胞分裂意義

細胞的分裂、生長和分化三者之間的聯系
【課后任務】
1.完成作業本上相應內容
2.搜集有關干細胞知識，理解細胞分化。
視頻：干細胞中小學教育資源及組卷應用平臺
第1節 生物體的結構層次（第1課時）教學設計
——細胞的分裂生長和分化
【核心概念】生命系統的構成層次
【學習內容與要求】
生物體具有一定的結構層次
1.描述細胞的分裂及其意義。
2.舉例說明細胞的生長和分化；描述細胞分化后形成不同的組織。
【教學目標】
1.知道細胞的分裂及意義。
2.能說出什么是細胞的生長和分化。
3.能通過動植物細胞的分裂、生長和分化的模型構建圖，理解細胞分化，促進模型建構能力的提升。
4.樂于思考細胞的分裂、生長和分化的過程和結果，并應用于實際問題的解決。
【教學思路】
基于已知細胞的結構與其功能相適應的原理，提出生物體具有各種不同的結構，并行使著不同的功能。逐步推理不同的結構具有不同功能的細胞。由受精卵發育的生物體，是如何形成不同功能的細胞呢？從而引入細胞的分裂、生長和分化。學習細胞分裂時，思考如何保持物種穩定；學習細胞生長時，可討論為什么細胞不能無限生長；學習細胞分化時，在了解細胞分化結果的同時，可思考哪些細胞能進行分化。并進一步嘗試構建細胞的分裂、生長和分化整個過程的模型。
【教學過程】
引言：世界上各種復雜的系統都可以按照一定的秩序進行分層，系統普遍具有層次結構。生命系統是復雜的開放系統，與其他物質系統一樣具有層次性，遵循自然界的共同規律。
生命系統具有怎樣的結構層次 為什么生命的個體會衰老死亡，而物種能不斷延續
一、復習舊知，激發疑問，引入學習任務
復習動植物細胞具有哪些結構，細胞有各種結構決定其相應的功能。引入生物體具有各種不同的結構，并行使著不同的功能。不同的結構由不同功能的細胞組成。那么不同功能的細胞是如何形成呢？
二、新知展開，圍繞任務，引導問題解決
視頻：人的受精卵的分裂
常見的生物都是由細胞構成的。例如人體中的細胞約有幾十萬億個。構成我們身體的細胞不僅數量龐大，而且多種多樣。人與許多生物一樣。生命都始于一個細胞---受精卵。一個受精卵如何發育成大量的、不同類型的細胞 它們又是怎樣構成一個結構復雜的生物個體的
——細胞的分裂、生長和分化
（一）細胞分裂
閱讀：圖1.1-1 受精卵的分裂，復習細胞學說內容。
1.細胞分裂的概念：細胞分裂是指一個細胞分裂成兩個細胞的過程。
2.細胞分裂過程：細胞核由一個分成兩個，細胞質、細胞膜也分成兩份，每份含有一個細胞核。
思考：細胞分裂是如何保持物種穩定的？
物種的穩定是由遺傳物質決定的。在細胞分裂過程中，細胞核里的遺傳物質經過復制而數量加倍。在一個細胞分裂為兩個子細胞時，遺傳物質平均分配到兩個子細胞中，這樣就保證了子細胞與母細胞具有相同的遺傳物質。因此新細胞和原細胞所含的遺傳物質是一樣的，這樣保持了物種穩定。
3.細胞分裂對生物體的意義：
單細胞生物通過細胞分裂產生新個體。即單細胞生物細胞分裂，使單細胞生物個體數增加；
多細胞生物的細胞分裂，使生物體不斷更新衰老、死亡的細胞，從而保證生物體的正常生命活動。
（二）細胞生長
1.細胞生長的概念：剛分裂產生的子細胞，一般只有母細胞的一半大小。它們能吸收營養，合成自身物質，從而不斷地長大。這個過程就是細胞生長。
2.細胞生長的意義：細胞體積增大。
拓展：一個細胞能無限止地生長嗎？
參考答案：
（1）相對表面積的影響：細胞體積越大，其相對表面積（表面積與體積比）越小，細胞與周圍環境交換物質的能力越差。這意味著細胞吸收營養物質和排出廢物的效率會降低，不足以支持細胞內部的活動。
（2）細胞核的控制能力：細胞核是細胞的控制中心，其所含的DNA是有限的，能夠控制的細胞活動也有一定限度。因此，細胞核的控制能力限制了細胞不能無限長大。
（3）細胞內物質交流的制約：細胞體積過大會影響物質流動速度，從而影響細胞內的生命活動。細胞內各種成分的交流也會受到影響，不利于細胞維持正常的生理功能。
綜上所述，細胞不能無限長大是因為受到相對表面積、細胞核的控制能力和細胞內物質交流等因素的限制。這些因素共同決定了細胞有一個最佳的大小范圍，以保證細胞能夠高效地進行物質交換和維持生命活動。
（三）細胞分化
1.概念：細胞分化(cell differentiation)是指同一來源的細胞逐漸產生出形態、結構和功能特征各不相同的細胞類群的過程。或表述為：由一種相同的細胞類型經過細胞分裂后逐漸在形態、結構和功能上形成穩定性差異，產生不同的細胞類群的過程。
特別提示：教材P3第7行“一個或一種細胞通過分裂產生的子細胞，在形態、結構和功能上發生差異性變化。”此處表述存在錯誤。
2.意義：細胞分化產生的各種細胞，組成了生物體的各種結構。一個受精卵就這樣經過不斷的分裂、生長和分化，最終長成了一個生物個體。
探索活動：閱讀圖1.1-2細胞的分裂、生長和分化，理解三者之間的聯系。
細胞分裂、生長和分化是細胞生命活動的三個基本過程，它們之間存在著密切的聯系和相互影響。
細胞分裂是指一個細胞分裂成兩個細胞的過程。這是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。通過細胞分裂，生物體能夠產生新的細胞，增加細胞數量。在單細胞生物中，細胞分裂相當于個體的繁殖；在多細胞生物中，細胞分裂是生長、發育和繁殖的基礎。
細胞生長是指細胞由小長大的過程。細胞生長是生物體生長的細胞學基礎之一。細胞只有通過生長過程長到一定程度才能進行分裂。細胞生長不僅涉及細胞體積的增大，還包括細胞器和細胞膜的擴展。
細胞分化是指在正常情況下，經過細胞分裂產生的新細胞，在遺傳物質的作用下，其形態、結構、功能隨著細胞的生長出現了差異。細胞分化是生物個體發育的基礎，使得多細胞生物能夠形成不同的細胞和組織。細胞分化必須建立在細胞分裂的基礎上，細胞分化必然伴隨著細胞分裂，但分裂的細胞不一定就分化。
綜上所述，細胞分裂、生長和分化是相互關聯且不可或缺的細胞生命活動過程。細胞分裂提供了細胞數量的增長，細胞生長使得細胞體積增大，而細胞分化則導致了細胞在形態、功能上的多樣性，共同推動了生物體的生長、發育和功能實現。
三、總結歸納，理清概念，落實課堂任務
1.嘗試用一些幾何圖形和箭頭有組合來表示細胞的分裂、生長和分化的過程。
參考答案示例：
2.閱讀材料，回答下列問題：人都是由受精卵發育而來的，在受孕之后的最初幾天，組成胚胎的都是未成熟的細胞。隨著胚胎的發育，這些細胞進一步形成神經細胞、肌肉細胞、肝臟細胞以及其它所有種類的細胞。
（1）整個人體都是由A細胞發育而成的。A→B→C→D的過程是細胞的　 　。在此過程中，母細胞內的遺傳物質經過 復制 而數量加倍，最終會平均分配到兩個子細胞中去。
（2）D→E的過程是細胞的　 　。在此過程中細胞的形態、結構和生理功能發生了差異性的變化，產生了不同的細胞群。
（3）受精卵被稱為全能干細胞的主要原因是
A．受精卵存在于所有的組織里
B．受精卵能產生生物體需要的所有類型的細胞
C．受精卵是一個細胞
【答案】（1）分裂；復制（2）分化（3）B
【解析】細胞分裂是一個細胞分裂為兩個細胞的過程。在細胞分裂過程中，細胞核里的遺傳物質經過復制而數量加倍。在一個細胞分裂為兩個子細胞時，遺傳物質平均分配到兩個子細胞中，這樣就保證了子細胞與母細胞具有相同的遺傳物質。細胞的分化是指分裂后的細胞，在形態，結構和功能上向著不同方向變化的過程。細胞分化產生的各種細胞，組成了生物體的各種結構。一個受精卵就這樣經過不斷的分裂、生長和分化，最終長成了一個生物個體。
3.白血病是一種造血干細胞惡性克隆性疾病，而骨髓移植是常見治療白血病的方法之一。骨髓移植是指將健康人的造血干細胞移植到患者體內，便會產生新的紅細胞、白細胞以及血小板（　　）
A．細胞分裂 B．細胞分化 C．細胞生長 D．細胞突變
【答案】B
【解析】細胞分裂是細胞一分為二的過程；細胞分化是細胞形成不同形態功能的新細胞的過程；細胞生長是細胞體積增大的過程；骨髓移植是指將健康人的造血干細胞移植到患者體內，便會產生新的紅細胞、白細胞以及血小板 ；細胞形成不同形態功能的新細胞的過程稱為細胞分化。
【板書設計】
第1節 細胞的分裂、生長和分化（第1課時）
一、細胞分裂 二、細胞生長 三、細胞分化
1.細胞分裂概念 1.細胞生長概念 1.細胞分化概念
2.細胞分裂過程重要變化 2.細胞生長意義 2.細胞分化意義
3.細胞分裂意義
細胞的分裂、生長和分化三者之間的聯系
【課后任務】
1.完成作業本上相應內容
2.搜集有關干細胞知識，理解細胞分化。
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第1節 生物體的結構層次 同步作業（第1課時）（學生版）
——細胞的分裂生長和分化
1．下列關于細胞分裂的敘述中，錯誤的是（　　）
A．細胞分裂的結果使細胞數目增多
B．細胞分裂一次形成兩個子細胞，兩個細胞的染色體數目不一樣
C．細胞分裂時，染色體和細胞質都要平均分配到新細胞中去
D．細胞分裂開始時，染色體位于細胞中央
2．如圖是小紅觀察到洋蔥根尖細胞的分裂過程后繪制的示意圖，分裂順序正確的是（　　）
A．甲→丙→乙→丁 B．甲→丙→丁→乙
C．甲→乙→丙→丁 D．丁→乙→甲→丙
3．下列敘述中，不屬于細胞分裂范圍的是（　　）
A．細胞質平均分成兩份，每份有一個細胞核 B．細胞核平均分成兩份
C．液泡漸漸脹大，幾個液泡并成一個液泡 D．細胞內陷形成新的細胞膜和細胞壁
4．如圖所示，該過程表示細胞的（　　）
A．生長 B．分化 C．分裂 D．分裂和分化
5．如圖是動、植物細胞分裂示意圖，下列關于細胞分裂的描述錯誤的是（　　）
A．剛剛分裂結束產生的子細胞大小與母細胞一樣
B．細胞分裂時先進行染色體復制再分裂成兩個細胞
C．細胞分裂后形成的新細胞與親代細胞具有相同的遺傳物質
D．動、植物細胞分裂一次后就不能再分裂了
6．最近，廣州中山醫院的科技人員進行了一項新的研究：他們將一只老鼠的肝臟切除，并在肝臟部位移植上老鼠的胚胎干細胞．這些干細胞在藥物的誘導下，最后又長出了新的肝臟．這個從胚胎干細胞變為新肝臟的過程，相當于細胞的（　　）
A．分裂 B．生長 C．分化 D．分裂、生長和分化
7．細胞不能無限增長的主要原因是（　　）
A．細胞長得太大，影響生物體的整體美觀
B．細胞體積增大，相對表面積變小，細胞的吸收能力不能滿足細胞的需要
C．細胞長得太大就不能進行分裂
D．若長得太大，相互之間就會擠壓，最終細胞會被擠破
8．如圖表示植物體內兩種細胞形成過程，①②③代表不同的生理過程，下列說法不正確的是（　　）
A．①②代表細胞的生長和分裂
B．②這一生理過程中變化最明顯的是細胞核
C．③這一生理過程稱為分化
D．兩種新細胞形態結構不同，遺傳物質也不同
9．浙大研究人員用人體的胚胎干細胞“復活”或者“新生”心肌細胞，揭開了干細胞修復梗死心肌的奧秘，這一過程體現了干細胞的（　　）能力。
A．分化 B．分裂 C．生長 D．變異
10．我們通常通過接種疫苗來預防某些疾病的發生，接種疫苗后B細胞會產生抗體，提高人們抵抗病毒的能力。人體干細胞產生B細胞的過程如圖所示，該過程稱為細胞的（　　）
A．生長 B．分裂 C．分化 D．衰老
11．經過多年攻關，由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院承擔的國家重大科研裝備項目“全自動干細胞誘導培養設備”完成研制，于今年5月15日順利通過驗收，這標志著世界首臺全自動、大規模、規范化的干細胞誘導生產系統研制成功。干細胞被醫學界稱為“萬能細胞”，在特定條件下它能再生成為人體的各種細胞、組織或器官，這體現了細胞的（　　）
A．分裂能力 B．分化能力 C．繁殖能力 D．生長能力
12．如圖表示細胞的系列生理活動，下列敘述正確的是（　　）
A．過程①是細胞分化
B．過程②的結果是形成不同形態和功能的細胞
C．過程③是細胞分裂
D．與人體口腔上皮細胞相比，圖中的細胞結構多了細胞核
13．細胞是生物體結構和功能的基本單位，人體復雜的結構是受精卵不斷分裂、生長和分化的結果。
（1）圖中①②③表示受精卵 的過程；
（2）圖示過程的特點是 不斷增多。
14．如圖表示細胞分裂的四個變化過程。
（1）從圖大致可以判斷出是 （選填植物或動物）細胞的分裂過程。
（2）用箭頭連接，表示出細胞分裂的正確先后順序是 。
（3）一般地，剛產生的子細胞與a相比 （可多選）。
A.大小只有a的一半 B.遺傳物質只有a的一半 C.細胞質約只有a的一半
15．如圖顯示兩類生物細胞分裂過程，據圖回答問題：
（1）圖1顯示 細胞的分裂過程；圖2顯示 細胞的分裂過程。
（2）在細胞分裂時，兩圖中A時期細胞核內變化最明顯的是　 　。
（3）由圖可知，細胞分裂先是 分裂成兩份，再是細胞質分裂成兩份。
（4）圖中C所示的新細胞與A中所示細胞的遺傳物質 。
16．科學家為了探究影響細胞衰老的因素，進行如下實驗。
實驗一：分別在相同的條件下，體外培養胎兒、中年人和老年人的肺的纖維細胞，結果見表：（表中的增值代數即細胞分裂的次數）
細胞來源 胎兒 中年人 老年人
增值代數 50 20 2～4
實驗二：分別將鼠、雞、人和龜的體細胞在體外進行培養，結果如圖。
實驗三：在體外培養，結果如圖：將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的體細胞去核后與年輕人的細胞核融合后，分別在體外培養，結果前者不分裂，后者分裂旺盛。
實驗可以得出的結論是：
實驗一：細胞分裂能力隨著生物體的年齡增大而 （填“減弱”或“增強”）
實驗二：一般來說， 的物種，體細胞分裂的最高次數越高。
實驗三：細胞結構中的 是決定細胞衰老的重要因素。
17．臍帶血是胎兒娩出、臍帶結扎并離斷后殘留在胎盤和臍帶中的血液。近十幾年的研究發現，臍帶血中含有大量的干細胞，為一些疑難雜癥的治療帶來了希望。如圖為臍帶血的部分應用。請回答以下問題：
（1）圖中a過程表示細胞 。
（2）臍帶血干細胞與植物葉肉細胞相比，不具有的結構是 。（寫出一點即可）
（3）將活的臍帶血干細胞移植到病人體內后，干細胞會進行 ，從而產生新的肝臟細胞或骨骼細胞，替換身體內原有的衰老或受損細胞，實現治療。
18．在“天宮課堂”第三課中，航天員陳冬老師和劉洋老師給同學們介紹了問天實驗艙生命生長實驗柜里生長的植物“小南”（擬南芥）和“小薇”（水稻），生長最快的擬南芥已經開出了小花，種植了70多天的水稻也從種子變成了植株，如圖所示是擬南芥的生長發育過程，請據圖回答問題：
（1）若A細胞是擬南芥植株發育的起點，則A細胞是 。
（2）圖中b表示細胞的 過程（選填“分裂”、“生長”或“分化”），其結果形成了不同的組織。
（3）花的顏色往往是花瓣的顏色，決定擬南芥花顏色的物質主要存在于花瓣細胞的 中。
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