初中生物 第二单元 生物体的结构层次 第二章 细胞怎样构成生物体

第二章细胞怎样构成生物体本章综合解说本章内容概览本单元的第一章通过观察植物细胞和动物细胞，在认识了细胞的基本结构的基础上，形成“细胞是构成生物体的基本单位”这一重要观点，本章则是对这一重要观点的具体阐述。本章首先讲述了细胞在生活中不断地分裂、生长，在细胞分裂和生长的基础上，细胞通过分化形成了不同的组织；然后分别介绍了动植物体的结构层次以及它们的异同，有利于我们从点到面整体上认识细胞是怎样构成多细胞生物体的。还有一类生物体不具有结构层次，整个身体只由一个细胞构成，这样的生物叫单细胞生物，本章最后以典型的单细胞生物——草履虫为代表，具体介绍了单细胞生物尽管只有一个细胞，但也具有较复杂的结构，能够独立完成各项生命活动，这样更有助于我们理解“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的观点。重点难点提示重点：（1）细胞分裂的基本过程。（2）生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的。（3）人体的结构层次：细胞、组织、器官、系统、个体。（4）植物体的几种主要组织。（5）单细胞生物可以独立完成各项生命活动，与人类生活有密切关系。难点：（1）细胞分裂过程中染色体变化的结果。（2）生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的。（3）人体的四种基本组织和植物体的几种主要组织。（4）单细胞生物可以独立完成各项生命活动。（5）使用显微镜观察草履虫。本章学法点津（1）学习细胞分裂过程时，注意观察细胞连续分裂的图片（或玻片标本），通过小组成员之间的讨论交流，理解分裂过程中细胞核内染色体变化的特征和意义。（2）在教师指导下，独立完成本章的观察实验，对人体的几种组织有一个直观的认识。（3）依据教材中的图文说明，明确生物体的结构层次，比较高等动植物体在结构层次上的异同。（4）从观察草履虫的外形和运动入手，认同草履虫是一个微小的生物体。结合观察到的现象及教材中的示意图，理解草履虫是怎样完成各项生命活动的。（5）结合已学知识进行类比、推理，在此基础上培养自己乐于探究、勤于思考的习惯，认同生物体是一个统一的整体的生物学观点。第一节细胞通过分裂产生新细胞教材预习全解趣味情景导入在我们赖以生存的地球环境中，生物每时每刻都在生长。种子萌发形成幼苗（如图），幼苗逐渐长大；鸡蛋孵化出小鸡，小鸡逐渐长大；受精卵形成胚胎，胚胎发育成婴儿，婴儿逐渐长大。生物为什么会生长呢？这种生长现象和组成生物体的基本单位——细胞有关系吗？学习目标导航1．描述细胞分裂的基本过程。2．说出生物体是通过细胞分裂不断增加细胞数目的。3．说出染色体在细胞分裂前先进行复制，之后均分为完全相同的两份进入两个新细胞中。相关知识链接1．幼苗由小长大体现了生物____生长__的特征。2．动植物细胞都有细胞膜、___细胞质____、__细胞核_等结构，植物细胞的细胞膜外面还有起保护和支持作用的___细胞壁___。3．___细胞核___控制着生物的生长、发育和遗传，细胞核中的DNA上有指导生物发育的全部信息。教材内容全解想一想，议一议（见教材第56页）壁虎尾巴损伤处具有再生细胞，再生细胞能进行细胞分裂，经过细胞生长和分化，逐渐发育成新的尾巴。其他问题：例如，新长出的尾巴与原来的尾巴完全相同吗？所有的壁虎都有断尾的现象吗？壁虎断尾后，多长时间能长出新的尾巴？知识点一细胞的生长1．生物体能够由小长大一粒种子能够长成参天大树；池塘中的小鱼可以长成大鱼；我们从婴儿到成年，构成身体的细胞会从1012个增加到1014个，这说明生物体都能由小长大。生物体由小长大，是与细胞的生长、分裂和分化分不开的。2．细胞生长的概述（1）概念：新产生的细胞体积都很小，需要不断地从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积会由小变大，这就是细胞的生长。（2）举例如图所示，在植物细胞生长过程中，细胞质中有许多小液泡，随着植物细胞的不断成熟，小液泡汇集成了一个大液泡。不管是植物细胞还是动物细胞，当长到一定大小以后，便停止了生长。方法技巧识别植物细胞是幼小还是成熟，可根据植物细胞内液泡的大小和数目来判断。幼小的植物细胞内液泡小而多，成熟的植物细胞内往往汇集成了一个大液泡。（3）结果细胞生长需要从周围环境中吸收营养物质，然后变成自身的组成物质，所以细胞生长的结果是细胞体积由小变大。若每个细胞的体积都由小变大，则生物体就会不断地长大。3．细胞不能无限长大细胞生长到一定程度后，就不再长大了，这是因为细胞在生长过程中，体积越来越大，其表面积与体积的比值越来越小，通过细胞膜吸收的营养物质远远满足不了细胞体积增大对营养物质的需求，这就造成了生长中的细胞因得不到足够的营养物质而逐渐停止生长。因此，细胞的生长不是无限的。例1下列关于细胞生长的叙述，不正确的是（）A．细胞生长时可以从周围环境中吸收营养物质B．细胞生长可使细胞数目增多C．细胞生长时能将从外界吸收的营养物质转变成组成自身的物质D．细胞的生长可以使细胞的体积增大【答案】B【解析】构成生物体的细胞要不断从周围环境中吸收营养物质，并转变成组成自身的物质，体积由小变大，这就是细胞的生长。细胞的生长不会使细胞的数目增多。故选择B选项。知识点二细胞分裂生物体的一部分细胞生长到一定的大小，就会进行分裂。1．概念（重点）细胞分裂就是由一个细胞分成两个细胞。注意细胞分裂并不意味着生物体长大，有的细胞虽然通过分裂使数目增多，但生物体的体积并未增大。2．细胞分裂的过程（重点）（1）细胞核先由一个分成两个。（2）随后，细胞质分成两份，每份各含有一个细胞核。（3）动植物细胞分裂过程有所不同。如果是动物细胞，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂为两个细胞。若是植物细胞，则在原来的细胞中央，形成新的细胞膜和新的细胞壁。于是，一个细胞就分裂成为两个细胞（如图）。规律总结一个细胞分裂一次之后形成两个新细胞，两个新细胞生长到一定程度后再分裂就形成了四个细胞，依次类推，细胞分裂的规律是m=2n（m表示分裂后细胞的数目，n表示细胞分裂的次数）。3．细胞分裂的结果通过细胞分裂，细胞数目增多了，新形成的两个细胞体积比原细胞要小，但细胞的形态和结构都未发生变化。例2（2014·山东临沂）如图是小红观察到洋葱根尖细胞的分裂过程后绘制的示意图，其中分裂顺序正确的是（）A．甲→乙→丙→丁B．甲→丙→丁→乙C．丁→乙→甲→丙D．甲→丙→乙→丁【答案】B【解析】植物细胞分裂时，先是细胞核一分为二，然后细胞质一分为二，每份各含有一个细胞核，最后在原来细胞的中央形成新的细胞膜和新的细胞壁。故选择B选项。4．细胞分裂过程中染色体数目的变化（难点）（1）染色体①概念：细胞中容易被碱性染料染成深色的物质称作染色体。②组成：染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的。DNA是遗传物质，因此可似说染色体就是遗传物质的载体。（2）在细胞分裂过程中，染色体的变化最明显，在细胞分裂的不同时期，其形态不同。①细胞分裂前：染色体会进行复制。②细胞分裂时：随着细胞核的分裂，染色体分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中。③细胞分裂后：通过细胞分裂形成的两个新细胞的染色体形态和数目相同，新细胞与原细胞的染色体形态和数目也相同。由于染色体内有遗传物质DNA，因此，新细胞和原细胞所含的遗传物质是一样的。规律总结细胞分裂时，细胞内染色体数目的变化规律是N→2N→N（N表示染色体的条数）。3．细胞分裂时染色体的复制加倍保证了遗传的稳定性。细胞分裂实质上是完成了遗传物质的复制和均分，使遗传物质能准确无误地从上一代细胞传给下一代细胞，这就保证了生物物种正常、稳定地延续。例3下列有关一个体细胞经分裂产生两个新细胞的说法，正确的是（）A．每个新细胞的染色体数比原细胞的都少B．两个新细胞含有一样多的细胞质C．每个新细胞的染色体数和原细胞的一样多D．两个新细胞的大小完全一样【答案】C【解析】细胞分裂时，遗传物质先复制加倍，然后均分为两份，因此分裂产生的两个新细胞的染色体数和原细胞是一样的。细胞分裂时细胞质分成两份，但不是完全均分的，所以两个新细胞中细胞质的含量是有差别的，两个新细胞的大小也有一定差别。故选择C选项。注意细胞分裂后，所形成的两个新细胞内的染色体数目以及新细胞与原细胞内的染色体数目是一样的，但是两个新细胞的体积大小不一定一样，但都比原细胞小。典型例题剖析题型一细胞分裂例1如图是动物细胞与植物细胞的分裂示意图，请回答下列问题。（1）图A表示_________细胞分裂过程，图B表示___________细胞分裂过程。（2）由图可知，细胞分裂时_________先分裂，__________再分裂。（3）动物细胞与植物细胞分裂过程的不同在于，分裂末期植物细胞在原来细胞中央形成新的_______，而动物细胞是___________从中部向内凹陷，形成两个新细胞。【答案】（1）动物植物（2）细胞核细胞质（3）细胞膜和细胞壁细胞膜【解析】本题考查对动物细胞与植物细胞分裂过程的理解。由图可知，A中的细胞无细胞壁，属于动物细胞；B中的细胞有细胞壁，属于植物细胞。无论是动物细胞还是植物细胞，细胞分裂时，都是细胞核先一分为二，之后细胞质再分成两份。两者的不同点是分裂末期植物细胞在原来细胞的中央形成新的细胞膜和细胞壁，将细胞分成两个；而动物细胞的细胞膜由中部向内凹陷，缢裂为两个细胞。提示细胞分裂的次序，由内到外：核→质→膜（壁）。题型二细胞分裂过程中遗传物质的变化例2如图表示某细胞分裂过程中染色体数目的变化规律，正确的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】细胞分裂前，细胞核内的染色体先复制加倍；分裂过程中，染色体均分成形态和数目完全相同的两份，分别进入两个新细胞中，染色体数目又恢复到原来的水平。因此，选项A中的曲线正确表示了细胞分裂过程中染色体数目的变化。故选择A选项。知识能力提升重点内容总结易误易混警示误认为随着细胞分裂次数的增加，细胞核内的染色体会逐渐减少在细胞分裂过程中，细胞核内的染色体先复制加倍，然后均分到两个新细胞中。因此，经过细胞分裂，形成的两个新细胞以及原细胞的染色体的形态和数目都是相同的，并没有随着细胞分裂次数的增多而逐渐减少。例（2014·湖北黄石）某生物一个体细胞中含有X条染色体，在细胞分裂过程中，染色体数目的变化规律是（）A．X→X→XB．X→2X→2XC．X→2X→XD．2X→2X→X【答案】C【解析】在细胞分裂过程中，染色体先复制加倍，然后平均分配到两个新细胞中，这样形成的两个新细胞和原细胞所合有的遗传物质是一样的，保持了遗传的稳定性。故选择C选项。综合提升训练1．（教材内容全解例l变式）（2015·黑龙江黑河）生物体之所以由小长大，主要是由于（）A．细胞的分裂B．细胞的生长C．细胞的生长、分裂和分化D．细胞体积增大【答案】C【解析】细胞分裂使细胞数目增多，分裂产生的新细胞体积很小，需要不断从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大，这就是细胞的生长。生物体由小长大，与细胞的生长、分裂和分化是分不开的。故选择C选项。2．细胞核分裂时，染色体的变化最明显。组成染色体的物质是（）A．糖类和蛋白质B．DNA和蛋白质C．脂质和核酸D．无机盐和DNA【答案】B【解析】3．（典型例题剖析例2变式）（2015·安徽淮北）一个细胞有8条染色体，这个细胞连续分裂3次，形成的细胞数目和每个新细胞中的染色体数目分别是（）A．6个和3条B．8个和2条C．6个和8条D．8个和8条【答案】D【解析】细胞的分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程，一个细胞经过一次分裂形成两个新细胞，经过两次分裂后形成四个新细胞，1个细胞分裂N次后的细胞个数是2N。因此一个细胞连续分裂3次后，可以形成的新细胞个数是23=8（个）。细胞分裂中最重要的变化是细胞核中染色体的变化，在细胞分裂过程中，染色体先复制加倍，随着分裂的进行，染色体分成形态和数目完全相同的两份，分别进入两个新细胞中，这样就保证了通过细胞分裂产生的新细胞与原细胞所含的遗传物质相同，因此这些新细胞的染色体数目相同。故选择D选项。4．子代细胞在遗传物质组成上与亲代细胞保持着较高的连续性和稳定性，其根本原因是（）A．在细胞分裂过程中，染色体可复制成两份，