2023-2024學(xué)年 蘇教版 必修一觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂　減數(shù)分裂和無(wú)絲分裂 學(xué)案

第2課時(shí)觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂減數(shù)分裂和無(wú)絲分裂1.描述細(xì)胞通過(guò)不同的方式進(jìn)行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞中的一致性。2.制作和觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易玻片，或觀察其永久玻片。1.生命觀念——用結(jié)構(gòu)與功能觀，說(shuō)明植物細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程。2.科學(xué)思維——通過(guò)比較和分類，明確動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別，認(rèn)識(shí)減數(shù)分裂與無(wú)絲分裂。3.科學(xué)探究——制作根尖細(xì)胞有絲分裂玻片，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一、有絲分裂1．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的比較類型項(xiàng)目高等動(dòng)物細(xì)胞高等植物細(xì)胞紡錘體的形成方式由中心體發(fā)出的星射線形成由細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲構(gòu)成子細(xì)胞的形成方式在赤道面處由細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷，將細(xì)胞縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞在赤道面處形成細(xì)胞板，細(xì)胞板由細(xì)胞中央向四周擴(kuò)展，逐漸形成新的細(xì)胞壁2．有絲分裂的特征：在分裂間期，染色體復(fù)制(主要是DNA復(fù)制)一次，在有絲分裂中，細(xì)胞分裂一次，分裂結(jié)果是染色體平均分配到兩個(gè)子代細(xì)胞中。3．意義：保證了子代細(xì)胞與親代細(xì)胞中遺傳信息的一致性。二、觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂1．實(shí)驗(yàn)原理(1)幼根根尖的分生區(qū)生長(zhǎng)旺盛，細(xì)胞常處于分裂的不同時(shí)期，選擇幼根根尖制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，可觀察到細(xì)胞有絲分裂中染色體變化的現(xiàn)象。(2)根尖材料經(jīng)解離后，細(xì)胞相互分離，便于壓片時(shí)將細(xì)胞分散開。(3)采用堿性染料對(duì)染色體或染色質(zhì)進(jìn)行染色，以便于觀察。2．實(shí)驗(yàn)試劑(1)解離液：由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按體積比1∶1配制而成。(2)苯酚品紅溶液：使染色體著色。(3)漂洗液：清水，洗去組織中的解離液。3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)洋蔥根尖的培養(yǎng)：待根生長(zhǎng)至2～5cm時(shí)，剪取或切下生長(zhǎng)健壯的根尖制成臨時(shí)裝片。(2)裝片的制作(3)觀察：先用低倍鏡找到根尖分生區(qū)細(xì)胞，再換用高倍鏡仔細(xì)觀察。觀察各分裂時(shí)期的細(xì)胞，找到并繪制有絲分裂各時(shí)期的細(xì)胞分裂簡(jiǎn)圖。三、減數(shù)分裂和無(wú)絲分裂1．減數(shù)分裂(1)減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，是產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞的分裂方式。(2)與有絲分裂的區(qū)別：細(xì)胞減數(shù)分裂僅進(jìn)行一次染色體復(fù)制，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞染色體數(shù)量減半。2．無(wú)絲分裂(1)特征：在分裂過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有染色體和紡錘體等結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。(2)過(guò)程：細(xì)胞核先延長(zhǎng)，核從中部縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞核，接著整個(gè)細(xì)胞也從中部縊裂成兩個(gè)子代細(xì)胞。(3)實(shí)例：①草履蟲。②高等動(dòng)物的某些迅速增殖的組織，如口腔上皮細(xì)胞、傷口附近的細(xì)胞和體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞。(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．高等植物細(xì)胞有絲分裂的前期，由中心體向四周發(fā)出星射線形成紡錘體。 ()2．選擇洋蔥表皮細(xì)胞觀察植物細(xì)胞的有絲分裂時(shí)，先使用低倍鏡再使用高倍鏡。 ()3．觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)制片步驟是解離、染色、漂洗、壓片。 ()4．無(wú)絲分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體。 ()5．減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。 ()提示：1．×高等植物細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有中心體，應(yīng)該是由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。2．×洋蔥表皮細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂，應(yīng)選擇洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞。3．×制片步驟是解離、漂洗、染色和壓片。4．√5．√動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂比較1．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂異同點(diǎn)比較比較類別不同點(diǎn)相同點(diǎn)有絲分裂過(guò)程是否有中心體復(fù)制前期：紡錘體形成機(jī)制不同胞質(zhì)分裂方式不同間期分裂期高等植物細(xì)胞無(wú)染色體完成復(fù)制染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中動(dòng)物細(xì)胞有染色體完成復(fù)制染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中2．與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用細(xì)胞器細(xì)胞類型生理作用核糖體動(dòng)物、植物各種蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所中心體動(dòng)物、低等植物前期參與紡錘體的形成高爾基體植物末期參與細(xì)胞壁的形成線粒體動(dòng)物、植物提供能量若觀察到某細(xì)胞有絲分裂前期由中心體發(fā)出星射線，能否確定該細(xì)胞一定是動(dòng)物細(xì)胞？為什么？鑒別一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，最可靠的依據(jù)是什么？提示：不能。在一些低等植物細(xì)胞里，也存在著中心體，會(huì)出現(xiàn)星射線，因此鑒別一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，最可靠的方法是根據(jù)有絲分裂過(guò)程中是形成細(xì)胞板使細(xì)胞質(zhì)分割為二，還是細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷使細(xì)胞質(zhì)分割為二作為鑒別依據(jù)。1．(2022·江蘇淮安期末)如圖甲～丁是某高等植物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期的示意圖，下列相關(guān)描述正確的是()甲乙丙丁A．甲圖所示細(xì)胞中由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體B．乙圖所示細(xì)胞分裂過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷使細(xì)胞一分為二C．丙圖所示細(xì)胞中著絲粒分裂，染色體數(shù)為8D．丁圖所示細(xì)胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)相等C[甲圖所示細(xì)胞是高等植物細(xì)胞，從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體，A錯(cuò)誤；乙圖所示細(xì)胞分裂過(guò)程中細(xì)胞的赤道面位置出現(xiàn)細(xì)胞板，進(jìn)而形成新的細(xì)胞壁，使細(xì)胞一分為二，動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷使細(xì)胞一分為二，B錯(cuò)誤；丙圖所示細(xì)胞著絲粒分裂，染色體數(shù)目為8，C正確；丁圖所示細(xì)胞中含有姐妹染色單體，每條染色體上有2個(gè)核DNA分子，即染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)不相等，D錯(cuò)誤。]判斷高等植物細(xì)胞有絲分裂四個(gè)分裂時(shí)期的關(guān)鍵特征2．下圖為動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的有絲分裂示意圖，據(jù)圖分析正確的是()A．甲細(xì)胞處于分裂間期，乙細(xì)胞處于分裂末期，⑤聚集成為細(xì)胞板B．①由微管組成，在前期①發(fā)出星射線作用于②C．甲細(xì)胞中染色體數(shù)目已加倍，甲細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體數(shù)目加倍D．③④均為細(xì)胞質(zhì)膜，兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式相同B[甲細(xì)胞出現(xiàn)染色體和紡錘體，處于分裂前期，A項(xiàng)錯(cuò)誤；[①]中心體由微管組成，在前期發(fā)出星射線作用于[②]著絲粒，B項(xiàng)正確；甲細(xì)胞處于有絲分裂前期，染色體數(shù)目未加倍，甲細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞與原細(xì)胞染色體數(shù)目相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；③為細(xì)胞質(zhì)膜，④為細(xì)胞壁，動(dòng)植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分配依靠細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷把細(xì)胞縊裂成兩部分，植物細(xì)胞靠細(xì)胞板擴(kuò)展形成細(xì)胞壁把細(xì)胞質(zhì)分成兩部分，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1．觀察有絲分裂時(shí)細(xì)胞類型的選擇觀察細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化時(shí)，應(yīng)選擇細(xì)胞周期短、分裂期相對(duì)較長(zhǎng)的細(xì)胞；由于分裂間期遠(yuǎn)比分裂期長(zhǎng)，視野中處于間期的細(xì)胞數(shù)目多。2．觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的7個(gè)注意點(diǎn)(1)取材時(shí)，應(yīng)剪取根尖3～5mm，過(guò)長(zhǎng)會(huì)包括伸長(zhǎng)區(qū)，無(wú)分裂細(xì)胞，增加了尋找要觀察細(xì)胞的難度。(2)解離時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則根尖細(xì)胞的結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞。(3)漂洗是為了洗去細(xì)胞內(nèi)部的鹽酸，因此要漂洗足夠的時(shí)間，否則會(huì)影響對(duì)染色體(質(zhì))的染色。(4)壓片時(shí)要掌握好力度，過(guò)輕，細(xì)胞不能完全分散開；過(guò)重，會(huì)壓壞玻片。(5)顯微鏡下觀察到的都是死細(xì)胞，不能觀察到有絲分裂的動(dòng)態(tài)變化；若視野中找不到某一時(shí)期的細(xì)胞，可通過(guò)移動(dòng)玻片在鄰近的區(qū)域中尋找。(6)在顯微鏡下觀察到處于間期的細(xì)胞數(shù)目最多，因?yàn)殚g期歷時(shí)最長(zhǎng)。(7)取材一般在上午10∶00至下午2∶00，此時(shí)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞處于有絲分裂的分裂期的數(shù)目較多。3．(多選)下列有關(guān)觀察洋蔥根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A．剪取洋蔥根尖3～5mm，因?yàn)樵搮^(qū)域?qū)儆诟珔^(qū)，細(xì)胞有絲分裂旺盛B．該實(shí)驗(yàn)步驟中唯一錯(cuò)誤的是在②和③之間缺少用清水漂洗這一環(huán)節(jié)C．在觀察的圖像中，甲屬于分生區(qū)的細(xì)胞，細(xì)胞已死亡D．步驟⑥的目的是使蓋玻片受力均勻，防止蓋玻片被壓碎CD[洋蔥根尖3～5mm的區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)，細(xì)胞有絲分裂旺盛，A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)步驟中③和④順序顛倒了，B錯(cuò)誤；在觀察的圖像中，甲屬于分生區(qū)的細(xì)胞，在解離步驟細(xì)胞已死亡，C正確；步驟⑥在蓋玻片上加蓋一片載玻片，目的是使蓋玻片受力均勻，防止蓋玻片被壓碎，D正確。]4．在觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，三位實(shí)驗(yàn)人員制作洋蔥根尖臨時(shí)玻片的操作步驟(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如表所示：實(shí)驗(yàn)人員操作取材解離漂洗染色壓片甲根尖3～5mm處(分生區(qū))－＋＋＋乙根尖3～5mm處(分生區(qū))＋－＋＋丙根尖5～7mm處(伸長(zhǎng)區(qū))＋＋＋＋則甲、乙、丙觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是()A．細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清晰、細(xì)胞分散且染色體清晰B．細(xì)胞分散但看不到染色體、染色體著色清晰、細(xì)胞分散且染色體清晰C．細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清晰、細(xì)胞著色清晰但看不到染色體D．染色體著色很淺不清晰、細(xì)胞分散且染色體清晰、細(xì)胞分散且染色體清晰C[解離的目的是使細(xì)胞間質(zhì)分解，便于細(xì)胞分散，甲未解離，細(xì)胞重疊；漂洗的目的是洗去解離液，便于染色，乙未漂洗，影響染色效果，染色體著色很淺不清晰；根尖5～7mm處為伸長(zhǎng)區(qū)，伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞已失去分裂能力，染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)，觀察不到染色體，C正確。]如圖顯示有絲分裂過(guò)程中的姐妹染色單體及著絲粒、動(dòng)粒結(jié)構(gòu)，其中動(dòng)粒有驅(qū)動(dòng)染色單體分離的作用。由材料分析知，姐妹染色單體的分離與動(dòng)粒有關(guān)，染色體的移動(dòng)與紡錘絲有關(guān)，由此形成科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng)。(1)細(xì)胞分裂時(shí)，染色體中被紡錘絲捕獲的結(jié)構(gòu)是著絲粒還是動(dòng)粒？當(dāng)紡錘絲變短時(shí)，染色體出現(xiàn)的行為是什么？(科學(xué)思維)提示：動(dòng)粒。染色體在紡錘絲的牽引下向細(xì)胞兩極移動(dòng)。(2)根尖成熟區(qū)細(xì)胞是否會(huì)出現(xiàn)動(dòng)粒結(jié)構(gòu)？原因是什么？(科學(xué)思維)提示：否；根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行細(xì)胞分裂，而動(dòng)粒只出現(xiàn)在細(xì)胞分裂過(guò)程中。[課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)強(qiáng)化識(shí)記1.動(dòng)物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別在于：(1)間期要進(jìn)行中心體倍增。(2)前期紡錘體由中心粒發(fā)出的星射線組成。(3)末期細(xì)胞質(zhì)膜從中部向內(nèi)凹陷并把細(xì)胞縊裂為兩部分。2.無(wú)絲分裂沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。3.細(xì)胞減數(shù)分裂僅進(jìn)行一次染色體復(fù)制，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞染色體數(shù)量減半。4.苯酚品紅溶液的作用是使染色體著色，鹽酸和酒精的作用是解離植物細(xì)胞。5.洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂玻片制作的流程：解離→漂洗→染色→壓片。6.由于細(xì)胞分裂間期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，因此處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多。1．菠菜根的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂使根向遠(yuǎn)處生長(zhǎng)，在分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)的是()A．細(xì)胞分裂間期，中心體的兩個(gè)中心粒各自產(chǎn)生一個(gè)新的中心粒B．細(xì)胞分裂中期，染色體形態(tài)較穩(wěn)定、數(shù)目較清晰C．細(xì)胞分裂前期，核膜和核仁逐漸消失D．細(xì)胞分裂末期，高爾基體參與細(xì)胞壁的形成A[此題考查有絲分裂各時(shí)期的特點(diǎn)。中心體存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中，菠菜是高等植物，不含中心體。在有絲分裂中期，染色體的形態(tài)較穩(wěn)定，數(shù)目較清晰，是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。有絲分裂前期核膜解體，核仁消失，出現(xiàn)染色體和紡錘體。在植物細(xì)胞有絲分裂末期形成細(xì)胞壁，而植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁形成有關(guān)的細(xì)胞器是高爾基體。]2．下列關(guān)于高等植物細(xì)胞有絲分裂不同于動(dòng)物細(xì)胞的敘述，正確的是()A．前期由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體B．末期出現(xiàn)赤道面，形成細(xì)胞壁C．中期染色體的著絲粒排列在細(xì)胞板上D．高爾基體在末期起著重要作用D[高等植物細(xì)胞不含中心體，前期由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，A錯(cuò)誤；赤道面不是真實(shí)存在的結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)，B錯(cuò)誤；中期染色體的著絲粒排列在赤道面上，C錯(cuò)誤；末期有細(xì)胞壁的形成，而在植物細(xì)胞中高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān)，因此高爾基體在末期起著重要作用，D正確。]3．下列有關(guān)觀察高等植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敘述，錯(cuò)誤的是()A．分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形B．能夠觀察到中心體發(fā)出的星射線形成紡錘體C．處于分裂前期的細(xì)胞可以觀察到核仁D．向左下方略移動(dòng)玻片，物像向右上方移動(dòng)B[分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形；高等植物細(xì)胞中不存在中心體，紡錘體是由細(xì)胞的兩極發(fā)出的紡錘絲形成的；分裂前期核仁和核膜是逐漸消失的，可以在前期觀察到核仁；顯微鏡形成的是倒像，所以向左下方略移動(dòng)玻片，物像向右上方移動(dòng)。]4．下列有關(guān)減數(shù)分裂和無(wú)絲分裂的敘述，正確的是()A．減數(shù)分裂是一種特殊的無(wú)絲分裂B．減數(shù)分裂在形成有性生殖細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)生C．減數(shù)分裂過(guò)程中染色體復(fù)制兩次，細(xì)胞分裂兩次D．只有草履蟲的細(xì)胞能進(jìn)行無(wú)絲分裂B[減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂，A錯(cuò)誤；減數(shù)分裂在形成有性生殖細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)生，B正確；減數(shù)分裂過(guò)程中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，C錯(cuò)誤；草履蟲的細(xì)胞能進(jìn)行無(wú)絲分裂，但不是只有草履蟲的細(xì)胞能進(jìn)行無(wú)絲分裂，高等動(dòng)物某些迅速增殖的組織細(xì)胞等也可以進(jìn)行無(wú)絲分裂，D錯(cuò)誤。]5．(2022·江蘇淮安期末)洋蔥的根尖是觀察有絲分裂的良好材料。為確定洋蔥根尖取材的最佳時(shí)間，某興趣小組進(jìn)行了洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂的日周期性變化的實(shí)驗(yàn)。細(xì)胞分裂指數(shù)是衡量洋蔥根尖細(xì)胞分裂狀況的指標(biāo)之一，分裂指數(shù)＝(觀察視野中分裂期細(xì)胞的平均數(shù)/總細(xì)胞平均數(shù))×100%。圖1表示經(jīng)過(guò)觀察、計(jì)數(shù)得到的洋蔥細(xì)胞分裂指數(shù)，圖2表示根尖不同的區(qū)域。請(qǐng)據(jù)圖回答：圖1圖2(1)制作臨時(shí)裝片的步驟是解離→漂洗→______→壓片，其中解離的目的是____________________。(2)觀察根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)，最好選擇圖2中的區(qū)域________(填數(shù)字序號(hào))，此處結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞多呈正方形，且排列________。(3)從圖1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__________________。[解析](1)植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)過(guò)程為解