2019-2020年新教材高中生物 第6章 第1节 第2课时 动物细胞的有丝分裂、无丝分裂及观察根尖

第2课时动物细胞的有丝分裂、无丝分裂及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂学习目标核心素养1．说明动物细胞的有丝分裂不同于植物细胞的特点。(重点)2．观察植物分生组织细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。(重点)1．通过学习动物细胞有丝分裂与植物细胞的有丝分裂，养成比较与分类的科学思维方法。2．通过实验观察植物分生组织细胞有丝分裂，提高实验观察及进行实验结果交流的能力。一、动植物细胞有丝分裂的不同时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增(低等植物细胞除外)完成中心粒的倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质二、有丝分裂的意义1．将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。2．由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。三、观察植物细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。(2)在高倍显微镜下，根据细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。2．实验试剂(1)解离液：由质量分数为15%的HCl和体积分数为95%的酒精按1∶1配制而成。(2)甲紫溶液(或醋酸洋红液)：使染色体着色。(3)漂洗液：清水，洗去组织中的解离液。3．实验步骤(1)洋葱根尖的培养：待根长约5cm左右时，取生长健状的根尖制成临时装片。(2)装片的制作(3)观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换上高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。1.动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。()2.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖。()3.无丝分裂过程中没有遗传物质的复制和变化。()4.漂洗的目的是洗去解离液防止解离过度。()5.要控制染色时间，染色时间不能太短或过长。()提示：1.√2.×动物细胞也能进行减数分裂和无丝分裂。3.×无丝分裂过程中没有出现染色体的变化，但染色体要复制和发生变化。4.√5.√动物细胞的有丝分裂[问题探究]1.动植物细胞有丝分裂的相同点和不同点有哪些？提示：相同点：染色体变化相同，都是间期完成染色体的复制，分裂期染色体平均分配到两个子细胞中。不同点：前期纺锤体形成的方式不同，末期母细胞分裂成子细胞的方式不同。2.动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用有何异同？提示：(1)相同点：①线粒体：为细胞分裂提供能量。②核糖体：合成与细胞分裂有关的蛋白质。(2)不同点：①动物细胞有中心体：分裂前期，两组中心粒发出的星射线形成纺锤体，牵引染色体移动，某些低等植物细胞也有中心体。②植物细胞高尔基体参与分裂，合成纤维素和果胶，形成细胞壁。3.有丝分裂结束形成的两个子细胞遗传物质完全相同吗？提示：有丝分裂时，核遗传物质一定平均分配，否则不能保证子细胞遗传性状的稳定性。但细胞质遗传物质并不平均分配，因此总的遗传物质不完全相同。[归纳总结]1.动植物细胞有丝分裂异同点比较比较类别不同点相同点有丝分裂过程是否有中心体复制前期：纺锤体形成机制不同胞质分裂方式不同间期分裂期高等植物细胞无染色体完成复制染色体平均分配到两个子细胞中动物细胞有特别提醒：在一些低等植物细胞里，也存在着中心体，会出现星射线，因此鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是根据有丝分裂过程中是形成细胞板使细胞质分割为二，还是细胞膜内陷使细胞质分割为二作为鉴别依据。2．与动植物细胞分裂有关的细胞器细胞器细胞类型功能线粒体动物、植物主要是供能(DNA复制、蛋白质合成、染色体移动)中心体动物、低等植物倍增、形成纺锤体高尔基体植物形成细胞板核糖体动物、植物合成蛋白质1．与高等植物细胞有丝分裂相比，下列叙述中不是动物细胞有丝分裂显著特点的是()A．染色体经过复制后精确均分到两个子细胞中B．中心体周围发射出星射线C．在细胞分裂末期，细胞缢裂成两部分D．在细胞分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极A[高等植物细胞中没有中心体，动物细胞中有中心体，在动物细胞有丝分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极，并发射出星射线形成纺锤体；末期缢裂形成两个子细胞；不论是动物细胞的有丝分裂还是植物细胞的有丝分裂，都会将复制后的染色体精确均分到两个子细胞中。]2．下列关于无丝分裂的说法错误的是()A．分裂过程中无纺锤体和染色体的出现B．无丝分裂过程中也存在DNA的复制C．原核生物没有染色体，能够进行无丝分裂D．蛙的红细胞能进行无丝分裂C[因为在分裂过程中无纺锤体和染色体的出现，所以叫作无丝分裂。分裂的实质是把遗传物质平均分配给子代，因此在无丝分裂过程中也存在DNA的复制。无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式，蛙的红细胞能够进行无丝分裂。]观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂[问题探究]1．实验中在用解离液对根尖进行解离的时候，时间选择3～5min，处理时间太短或太长都不好，请思考要严格控制时间的原因。提示：(1)解离时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏。(2)过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。2．装片中细胞相互重叠，会导致观察效果不理想，请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开。提示：(1)解离要充分；(2)用镊子弄碎；(3)压片。3．视野中处于哪个分裂时期的细胞数目最多？为什么？在观察时如何找到分生区细胞？提示：处于间期的细胞数目最多；因为细胞周期中间期最长；把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到呈正方形且排列紧密的细胞即为分生区细胞。[归纳总结]1．选取实验材料提醒(1)剪取根尖长度为2～3mm，过长或过短都会导致难以找到分生区的细胞。(2)选材时不能单纯以分裂期所占时间的长短作为选材标准，而是应选择分裂期占细胞周期时间比例大的材料，因为此种材料分裂期的细胞数目较多、易观察。2．解离、漂洗、染色和压片时的注意点(1)解离应严格控制时间：一般解离时间控制在3～5min。若时间过短，细胞在压片时，不易分离开；若时间过长，会导致解离过度，无法取出根尖进行染色制片。(2)漂洗和染色的顺序不能颠倒：应该先漂洗后染色，否则解离液中的盐酸会干扰染色的效果，或者导致染色体不能着色。(3)染色时要掌握好染色液浓度和时间：若染色时间过长，浓度过大，导致染色过深，显微镜下会出现一片紫色，无法正常观察染色体。(4)压片时用力要适当：若用力过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散开来，用力过重或过轻都会影响观察。3．实验结果提示(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡，所以不能观察到有丝分裂的动态过程。(2)视野中往往不容易找全有丝分裂各个时期的细胞，可以移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。(3)观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短，间期细胞数目最多。1．下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是()A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据C[“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”实验中，解离、用镊子把根尖弄碎和压片都有利于根尖分生区细胞分散开来，A正确；观察时要先用低倍镜找到分生区的细胞，再换用高倍镜进行观察，B正确；由于细胞周期中间期所占的时间最长，所以在显微镜下绝大多数细胞处于间期，而间期细胞中不能观察到染色体，C错误；一天的不同时间处于分裂期的细胞数目不同，因植物品种、室温等的差异而有所不同，故探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据，D正确。]2．下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，不正确的是()A．培养洋葱根尖时，经常换水可防止烂根B．解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性C．漂洗的目的是洗去解离液，所用的时间比解离长D．观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞，此区细胞排列紧密，有的处于分裂态B[培养洋葱根尖时，若不换水，根尖会因无氧呼吸产生酒精中毒而烂掉，A正确；解离的目的是让细胞相互分离，解离后的细胞已经死亡，B错误；漂洗的目的是洗去解离液，漂洗时间约10min，解离时间为3～5min，故漂洗所用的时间比解离长，C正确；显微镜下的分生区细胞，排列紧密，有的处于分裂态，D正确。][课堂小结]知识网络构建核心语句背诵1．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于：(1)间期要进行中心体倍增。(2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。(3)末期细胞膜从中部向内凹陷并把细胞缢裂为两部分。2．无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体的变化。3．甲紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。4．洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程：解离→漂洗→染色→制片。5．由于细胞分裂间期持续时间最长，因此处于分裂间期的细胞数目最多。1．动植物细胞有丝分裂的相同点是()A．前期纺锤体的形成方式B．末期细胞质的分裂方式C．间期结束时染色体数目加倍D．染色体加倍后平均分配D[前期纺锤体的形成方式和末期细胞质的分裂方式是动植物细胞分裂的不同点。间期结束时，染色体数目不加倍。染色体加倍后平均分配是动植物细胞有丝分裂的相同点。]2．无丝分裂与有丝分裂最主要的区别是()A．无染色体的变化和纺锤体的出现B．无染色体的复制C．形成的子细胞染色体数目减少D．形成的两个子细胞大小不同A[无丝分裂过程中无染色体的变化和纺锤体的出现，但有染色体的复制；经无丝分裂产生的两个子细胞染色体数目与亲代细胞相同，子细胞大小基本相同。]3．观察植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中，制作装片的流程是()A．染色→解离→漂洗→制片B．漂洗→解离→染色→制片C．染色→漂洗→解离→制片D．解离→漂洗→染色→制片[答案]D4．下图是在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答问题：(1)观察洋葱根尖有丝分裂装片时，应找到________区的细胞进行观察。(2)在一个视野中大多数的细胞处于________期，该时期细胞中发生的主要变化是________________________________________。(3)图中的A细胞处于分裂的________期；B细胞处于分裂的________期。[答案](1)分生(2)间DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(3)前中