新教材高中生物第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)第2課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂課件新人教必修1

第1節(jié)細(xì)胞的增殖第2課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1．說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別。2．制作和觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片或觀察其永久裝片。1．生命觀念——通過比較動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的異同，認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的多樣性和統(tǒng)一性。2．科學(xué)思維——模型與建模：構(gòu)建有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)量變化模型。3．科學(xué)探究——通過觀察有絲分裂實(shí)驗(yàn)，掌握顯微觀察實(shí)驗(yàn)的基本操作方法，提高實(shí)踐能力。知識(shí)導(dǎo)圖

學(xué)霸記憶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)胞膜從中部凹陷并把細(xì)胞縊裂為兩部分。2．無(wú)絲分裂沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。3．甲紫溶液或醋酸洋紅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。4．洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片制作的流程為：解離→漂洗→染色→制片。5．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。必備知識(shí)?夯實(shí)雙基一、動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂1．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的不同點(diǎn)中心粒

中心粒

紡錘絲

星射線

細(xì)胞板

細(xì)胞膜

2．有絲分裂特征及意義：(1)特征：將親代細(xì)胞的____________經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均分配到________________中。(2)意義：在細(xì)胞的親代和子代間保持了______________的穩(wěn)定性。染色體

兩個(gè)子細(xì)胞

遺傳性狀

二、無(wú)絲分裂1．特點(diǎn)：在分裂過程中沒有____________出現(xiàn)和____________的變化，因此叫無(wú)絲分裂。2．實(shí)例：________________的分裂。紡錘絲

染色體

蛙的紅細(xì)胞

表面積與體積

細(xì)胞核

四、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)原理(1)有絲分裂常見于植物的________________等分生區(qū)細(xì)胞，適宜條件下有絲分裂旺盛，易觀察到______________的細(xì)胞。(2)在高倍顯微鏡下，可根據(jù)細(xì)胞內(nèi)____________的形態(tài)識(shí)別該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。(3)細(xì)胞內(nèi)的染色體容易被________染料著色。2．實(shí)驗(yàn)步驟：取材→________→________→________→________莖尖、根尖

各個(gè)時(shí)期

染色體

堿性

解離

漂洗

染色

制片

(1)無(wú)絲分裂過程中核膜不消失。 (

)(2)鹽酸解離根尖的同時(shí)也為甲紫溶液染色創(chuàng)造酸性環(huán)境。 (

)(3)解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散。 (

)(4)剪取5cm根尖，用酒精和吡羅紅混合液解離染色。 (

)(5)在“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，持續(xù)觀察，視野中處于中期的細(xì)胞將分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。

(

)活學(xué)巧練√

×

√

×

×

(6)動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)變化不同。 (

)(7)動(dòng)物細(xì)胞分裂間期有DNA的復(fù)制和中心粒的倍增。 (

)(8)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程中細(xì)胞板在末期形成。 (

)(9)動(dòng)物細(xì)胞僅以有絲分裂方式進(jìn)行增殖。 (

)(10)顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞能觀察到染色體。 (

)×

√

×

×

×

思考：1．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過程中與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及作用是什么？提示：細(xì)胞器作用線粒體主要是供能(DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體移動(dòng)等)中心粒參與紡錘體的形成(動(dòng)物、低等植物細(xì)胞)高爾基體參與細(xì)胞壁的形成(植物細(xì)胞)核糖體合成有關(guān)的蛋白質(zhì)2．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)胞最可靠的方法是什么？提示：因在一些低等植物細(xì)胞里，也存在著中心體，分裂時(shí)也會(huì)出現(xiàn)星射線，因此最可靠的方法是根據(jù)有絲分裂過程中是形成細(xì)胞板使細(xì)胞質(zhì)分割為二，還是細(xì)胞膜內(nèi)陷使細(xì)胞質(zhì)分割為二作為鑒別依據(jù)。3．無(wú)絲分裂有細(xì)胞周期嗎？有DNA復(fù)制嗎？提示：無(wú)絲分裂沒有細(xì)胞周期，但有DNA復(fù)制。4．實(shí)驗(yàn)中在用解離液對(duì)根尖進(jìn)行解離的時(shí)候，時(shí)間選擇3～5min，處理時(shí)間太短或太長(zhǎng)都不好，請(qǐng)思考要嚴(yán)格控制時(shí)間的原因。提示：①解離時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使根尖過分酥軟且染色體成分會(huì)被破壞。②解離時(shí)間過短會(huì)使根尖細(xì)胞解離不充分，不能相互分離。5．視野中處于哪個(gè)時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目最多？為什么？提示：處于間期的細(xì)胞最多，因?yàn)樵诩?xì)胞周期中間期經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)。6．在觀察時(shí)如何找到分生區(qū)細(xì)胞？提示：把制成的裝片先放在低倍鏡下觀察，掃視整個(gè)裝片，找到呈正方形且排列緊密的細(xì)胞即為分生區(qū)細(xì)胞。7．為什么要將解離過的洋蔥根尖先漂洗再染色？提示：漂洗的目的是洗去根尖組織中的鹽酸，有利于堿性染料著色。漂洗、染色不能顛倒，否則解離液中鹽酸會(huì)影響染色效果。8．能否將視野固定在一個(gè)細(xì)胞觀察其連續(xù)的變化過程？如果不能，應(yīng)怎樣做？提示：不能。細(xì)胞解離后已被殺死，因此要通過移動(dòng)裝片尋找不同時(shí)期的細(xì)胞分裂圖像。課內(nèi)探究?名師點(diǎn)睛知識(shí)點(diǎn)

1．根據(jù)染色體變化識(shí)別細(xì)胞分裂時(shí)期動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂(1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如圖1。(2)著絲粒排列在赤道板上→中期，如圖2。(3)著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍→后期，如圖3。(4)染色體變成染色質(zhì)→末期，如圖4。

有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的敘述，正確的是 (

)A．細(xì)胞板在細(xì)胞有絲分裂末期形成B．紡錘體形成于分裂前期，消失于分裂后期C．在分裂末期，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成兩個(gè)子細(xì)胞D．在分裂中期，兩個(gè)中心粒復(fù)制形成兩組中心粒解析：動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程中不形成細(xì)胞板，故A錯(cuò)；紡錘體是在分裂末期消失的，所以B錯(cuò)；C描述的是典型的動(dòng)物細(xì)胞分裂末期的現(xiàn)象，故正確；兩個(gè)中心粒復(fù)制形成兩組中心粒是在分裂間期，D錯(cuò)。故選C。典例1典例剖析C

1．(2020·河南鶴壁期末改編)如圖是某生物的細(xì)胞分裂示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)

A．據(jù)圖分析可知，圖示表示的是動(dòng)物細(xì)胞的分裂B．1時(shí)期為分裂間期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C．2時(shí)期為分裂前期，細(xì)胞中的染色體數(shù)是該生物體細(xì)胞中的2倍D．4時(shí)期的染色體行為保證了子細(xì)胞中的染色體數(shù)與親代相同變式訓(xùn)練C

解析：圖示細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁、有中心體，代表的是動(dòng)物細(xì)胞的分裂，A正確；圖中1時(shí)期為分裂間期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，B正確；圖中2時(shí)期為分裂前期，核DNA分子含量已經(jīng)加倍，染色體數(shù)目不變，細(xì)胞中染色體數(shù)與該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)相同，C錯(cuò)誤；細(xì)胞分裂過程中染色體經(jīng)過復(fù)制后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，4時(shí)期顯示的是著絲粒分裂后，姐妹染色單體分離形成兩條相同的染色體，分別移向細(xì)胞兩極，保證了兩個(gè)子細(xì)胞中染色體形態(tài)和數(shù)目與親代相同，D正確。知識(shí)點(diǎn)

一、實(shí)驗(yàn)原理觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂項(xiàng)目原理選材高等植物的分生組織細(xì)胞有絲分裂較旺盛染色細(xì)胞核內(nèi)的染色體易被堿性染料(如甲紫溶液)染成深色觀察在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，從而判斷處于哪個(gè)分裂時(shí)期二、用品分析1．實(shí)驗(yàn)材料：(1)選擇生長(zhǎng)旺盛，具有持續(xù)分裂能力的部位，如根尖、芽尖。(2)選擇染色體數(shù)目較少的生物，以便于染色體的計(jì)數(shù)。(3)選擇分裂期占細(xì)胞周期時(shí)間比例大的細(xì)胞，易觀察到分裂期細(xì)胞。2．試劑及其成分、作用：試劑成分作用解離液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精以1∶1的比例混合使組織中的細(xì)胞相互分離開來(lái)漂洗液清水洗去組織中的解離液，防止解離過度，影響染色染色液質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋紅液)使染色體著色3．顯微鏡的使用：(1)先用低倍顯微鏡找到分生區(qū)的細(xì)胞：分生區(qū)細(xì)胞呈正方形，排列緊密。(2)再用高倍顯微鏡找到分裂中期的細(xì)胞，因?yàn)橹衅诩?xì)胞中染色體的形態(tài)更為清晰和固定，然后再找前期、后期、末期的細(xì)胞。三、方法步驟1．洋蔥根尖的培養(yǎng)在上實(shí)驗(yàn)課之前的3～4d內(nèi)，取洋蔥一個(gè)，放在廣口瓶上。瓶?jī)?nèi)裝滿清水，讓洋蔥的底部接觸到瓶?jī)?nèi)的水面。把這個(gè)裝置放在溫暖的地方培養(yǎng)。待根長(zhǎng)約5cm時(shí)，取生長(zhǎng)健壯的根尖制成臨時(shí)裝片觀察。2．裝片的制作制作流程為：解離→漂洗→染色→制片。(1)解離上午10時(shí)至下午2時(shí)(洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞處于分裂期的較多，這會(huì)因洋蔥品種、室溫等的差異而有所不同)，剪取洋蔥根尖2～3mm，立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中，在室溫下解離3～5min，使組織中的細(xì)胞相互分離開來(lái)。(2)漂洗待根尖酥軟后，用鑷子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗10min。(3)染色把根尖放進(jìn)盛有質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋紅液)的玻璃皿中染色3～5min。(4)制片用鑷子將這段根尖取出來(lái)，放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片。然后，用拇指輕輕地按壓載玻片，以使細(xì)胞分散開來(lái)，有利于觀察。 (2021·江蘇省徐州市高一月考)在“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)的操作及分析正確的是 (

)A．連續(xù)觀察一個(gè)細(xì)胞能發(fā)現(xiàn)其核膜的消失和重現(xiàn)B．用堿性染料甲紫溶液染色，使染色體著色C．制片時(shí)蓋上蓋玻片后直接用拇指按壓蓋玻片，使細(xì)胞分散開D．觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)視野中有許多細(xì)胞重疊，此現(xiàn)象與解離時(shí)間無(wú)關(guān)典例2典例剖析B

解析：觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過解離步驟后細(xì)胞已經(jīng)死亡，因此不能觀察到細(xì)胞連續(xù)分裂的過程，也不會(huì)觀察到其核膜的消失和重現(xiàn)，A錯(cuò)誤；染色時(shí)用堿性染料甲紫或醋酸洋紅溶液染色，使染色體著色，B正確；制片時(shí)蓋上蓋玻片后還需再蓋上載玻片才能用拇指按壓，使細(xì)胞分散開，C錯(cuò)誤；觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)視野中有許多細(xì)胞重疊，此現(xiàn)象可能是由于解離時(shí)間太短引起的，D錯(cuò)誤。2．(2021·山東省濰坊市高一月考)下列關(guān)于“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的描述，錯(cuò)誤的是 (

)A．裝片的制作流程：解離→漂洗→染色→制片B．根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和分布特點(diǎn)判斷細(xì)胞所處分裂時(shí)期C．視野中觀察到分生區(qū)細(xì)胞呈長(zhǎng)方形，排列緊密D．漂洗的目的是洗去解離液，防止解離過度變式訓(xùn)練C

解析：觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂，其臨時(shí)裝片的制作流程是：解離→漂洗→染色→制片，A正確；根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和分布特點(diǎn)判斷細(xì)胞所處分裂時(shí)期，B正確；視野中觀察到分生區(qū)細(xì)胞呈正方形，排列緊密，C錯(cuò)誤；漂洗的目的是用清水洗去解離液，防止解離過度，D正確。指點(diǎn)迷津?撥云見日

各種有絲分裂的圖像分析1.有絲分裂過程的圖像識(shí)別方法確定細(xì)胞種類及分裂方式的基本思路：首先判斷細(xì)胞類別，是動(dòng)物細(xì)胞、高等植物細(xì)胞還是低等植物細(xì)胞；其次確定分裂方式，是有絲分裂還是無(wú)絲分裂，如果是有絲分裂，可再根據(jù)染色體的形態(tài)確定細(xì)胞所屬的分裂時(shí)期。(1)二分裂方式和無(wú)絲分裂的區(qū)別：二分裂時(shí)核物質(zhì)大致均分，沒有核膜包被，而無(wú)絲分裂時(shí)細(xì)胞核是從中間凹陷縊裂。(2)根據(jù)下表所示特點(diǎn)判斷有絲分裂各時(shí)期項(xiàng)目間期前期中期后期末期識(shí)圖特征有核膜，染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)染色體散亂地分布在紡錘體的中央染色體的著絲粒排列在赤道板上著絲粒分裂，姐妹染色單體分開核膜、核仁出現(xiàn)，染色體變成細(xì)長(zhǎng)而盤曲的染色質(zhì)2．坐標(biāo)圖(如圖)(1)間期完成復(fù)制，1個(gè)DNA分子變成2個(gè)DNA分子，而染色體數(shù)目未加倍(形成姐妹染色單體)。(2)染色體在分裂后期暫時(shí)加倍(著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為2條子染色體)。(3)染色體與核DNA的數(shù)量關(guān)系在復(fù)制前及后期、末期為1∶1，而在前期、中期為1∶2。(4)a→b、l→m的變化原因都是DNA分子的復(fù)制。(5)g→h、n→o的變化原因都是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。3．柱狀圖(如圖)(1)有絲分裂前期和中期染色體已完成復(fù)制，每條染色體上有兩條染色單體(DNA分子)，染色體、染色單體、核DNA分子三者數(shù)目之比為1∶2∶2，如圖甲所示。(2)有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，染色體暫時(shí)加倍，染色單體數(shù)目為0，核DNA、染色體數(shù)目之比為1∶1，如圖乙所示。(3)有絲分裂末期結(jié)束，一個(gè)細(xì)胞分成兩個(gè)子細(xì)胞，核DNA、染色體數(shù)目恢復(fù)到復(fù)制前的數(shù)目，核DNA、染色體數(shù)目之比為1∶1，如圖丙所示。綜上所述，前期和中期有染色單體時(shí)，染色單體與核DNA分子數(shù)目之比為1∶1，染色體與染色單體數(shù)目之比為1∶2；核DNA未復(fù)制之前、后期和末期無(wú)染色單體時(shí)，染色體與核DNA分子數(shù)目之比為1∶1。

下圖是細(xì)胞有絲分裂過程中一個(gè)細(xì)胞核中DNA含量變化曲線和染色體數(shù)量變化曲線，下列有關(guān)曲線分析錯(cuò)誤的是 (

)A．a(chǎn)b段核DNA含量上升的原因是DNA復(fù)制B．gh段核染色體數(shù)量加倍的原因是著絲粒分裂C．cd段核DNA含量下降一半是由于DNA平均分配到2個(gè)細(xì)胞核中D．fg段1條染色體含1個(gè)DNA分子典例3D

解析：ab段DNA含量上升的原因是在細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制導(dǎo)致的，A正確；gh段染色體數(shù)量加倍的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開導(dǎo)致的，B正確；cd段核DNA含量下降一半是由于著絲粒分裂，姐妹染色單體分開后，DNA平均分配到2個(gè)細(xì)胞核中，C正確；fg段每條染色體含兩條染色單體，因此1條染色體含2個(gè)DNA分子，D錯(cuò)誤。解疑答惑

思維訓(xùn)練?P1151．提示：細(xì)胞越小，細(xì)胞的表面積和體積的比值越大；細(xì)胞越大，該比值越小。2．提示：細(xì)胞越小，表面積和體積的比值越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试礁?；?xì)胞越大，則結(jié)果相反。所以表面積與體積的比值限制了細(xì)胞的無(wú)限生長(zhǎng)。3．提示：細(xì)胞體積的最小限度是由完成細(xì)胞功能所必需的基本結(jié)構(gòu)(如核糖體)和物質(zhì)(如酶)所需要的空間結(jié)構(gòu)決定的。

探究·實(shí)踐?P1171．提示：分裂間期。在細(xì)胞周期中，分裂間期所占的時(shí)間長(zhǎng)，分裂期所占的時(shí)間短。2．提示：根據(jù)公式“某時(shí)期持續(xù)時(shí)間(t)＝處于該時(shí)期的細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞總數(shù)×細(xì)胞周期(T)”，計(jì)算某時(shí)期的時(shí)間，若該數(shù)值大，則時(shí)期長(zhǎng)。

練習(xí)與應(yīng)用?P117一、概念檢測(cè)1．(1)×

(2)×2.二、拓展應(yīng)用1．提示：分裂間期的主要變化是進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為細(xì)胞分裂期作物質(zhì)準(zhǔn)備需要較長(zhǎng)的時(shí)間。2．提示：研究細(xì)胞周期的分裂間期，掌握其變化規(guī)律，如果藥物作用于該時(shí)期，就可以抑制細(xì)胞的分裂，為化療提供可能，可以有效地控制細(xì)胞癌變。訓(xùn)練鞏固?課堂達(dá)標(biāo)1．真核細(xì)胞的直徑在10～100微米之間。細(xì)胞體積趨向于小的原因是 (

)①相對(duì)表面積小，有利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和交換②受核質(zhì)比的制約③相對(duì)表面積大，有利于物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和交換④受細(xì)胞所能容納的物質(zhì)制約A．①③

B．②③

C．②④

D．①④解析：隨著細(xì)胞的長(zhǎng)大，相對(duì)表面積會(huì)變小，不利于細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換，另外細(xì)胞核控制的范圍有限，故細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大。綜上所述，A、C、D不符合題意，B符合題意。故選B。B

2．下列關(guān)于觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)過程的描述中，不正確的一組是 (

)A．漂洗的目的是洗去根尖上的鹽酸，避免與堿性染料發(fā)生中