1、版高中生物苏教版必修1学案512 观察植物细胞的有丝分裂和无丝分裂第二课时观察植物细胞的有丝分裂和无丝分裂学习目标1制作装片并观察植物细胞的有丝分裂，比较分析动植物有丝分裂的异同。2.理解有丝分裂中染色体和DNA等物质的数目变化特点(重难点)。3.概述无丝分裂。|基础知识|一、观察植物细胞的有丝分裂1实验原理(1)在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。(2)高倍镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态，就可以判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。(3)染色体
2、易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色，有利于观察。2实验步骤二、动、植物细胞有丝分裂的比较时期动物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂间期完成中心粒的复制无中心粒的复制(低等植物细胞除外)前期中心粒移到细胞两极，并发出星状射线，形成纺锤体细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体末期细胞膜向中央凹陷，使细胞缢裂为两个子代细胞细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质三、无丝分裂1特点：分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现。2远程(1)细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核。(2)整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。|自查自纠|判断正误：(1)染色体复制导致DNA加倍和染色单体的形成，复制后，一条染色体由两条染色单体组成，染色
3、体数目并未加倍。()(2)选择洋葱表皮细胞观察植物细胞的有丝分裂时，先使用低倍镜再使用高倍镜。()(3)观察植物细胞有丝分裂实验制片步骤是解离、染色、漂洗、制片。()(4)无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体。()(5)实验中，可以选取根尖或者芽尖任意细胞，因为根尖或者芽尖的细胞都具有分裂能力。()答案(1)(2)(3)(4)(5)|图解图说|想一想在视野中能看到如下图所示的连续分裂的细胞吗？提示：不能，因为解离时细胞已死亡。 染色时间不能过长，时间过长，视野中一片紫色，无法观察 有丝分裂中期 植物细胞和动物细胞有丝分裂末期的分裂方式。 想一想？观察装片的视野中处于哪个时期的细胞最多？为什么？提
4、示：间期，间期持续的时间最长。探究点一观察植物细胞的有丝分裂1根尖分生区细胞一定处于分裂期吗？试从细胞周期的特点分析其原因。提示：不一定。因为在细胞周期中分裂间期约占细胞周期的90%95%，所以观察时会发现处于间期的细胞数目最多，只有少数处于分裂期。2该实验的选材有什么要求？下表中最适合的是哪一种生物？生物分裂间期/h分裂期/hA10.60.4B180.5C3.51D10.42.3提示：由于处于分裂期的细胞数目较少，因此选材时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞，这样可以使处于分裂期的细胞相对较多，容易观察。根据这个原则，上表中最合适的应该是物种C。3思考在制作有丝分裂装片的过程中为什
5、么一定要遵循“解离漂洗染色制片”的顺序？能否颠倒？ 提示：制作装片时，解离液中含盐酸，而染色剂是碱性的，不漂洗会影响染色的效果。漂洗的目的一是防止解离过度，二是便于染色，所以操作顺序不能颠倒。4某同学利用根尖分生区细胞观察有丝分裂过程时，没有观察到染色体行为的变化，于是等待细胞的继续分裂，他能等到吗？为什么？如果不能应该怎么操作？ 提示：不能。因为制作有丝分裂装片时细胞已经被杀死。这位同学应移动装片寻找观察视野中处于各分裂时期的图像。5若在低倍镜下看到一典型分裂期细胞处在视野的右上方，可直接换用高倍镜观察吗？为什么？ 提示：不可以。因为直接换用高倍镜后该物像将不在视野范围内，需先将其移至视野中
6、央后再换用高倍镜观察。1材料的选择观察有丝分裂实验，应选择不断进行有丝分裂的材料，如根尖(分生区细胞)、受精卵等，且要求材料易获取、染色体数目少、分裂期所占细胞周期比例大。2观察注意事项(1)观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。(2)换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。【例1】用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列描述正确的是()A处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体D细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程尝试解答 解析在一个细胞周期中，间期大约占90%
7、95%，分裂期大约占5%10%，分裂间期的细胞要远远多于分裂中期的细胞；在整个有丝分裂过程中，细胞内染色体数目可能是不同的，后期染色体数目由于着丝点分裂而加倍；在分裂中期，染色体数目清晰，但赤道板只是一个虚拟的位置概念，而并非结构，细胞板才是分裂过程出现的结构；在该实验中，洋葱根尖细胞在解离液中解离时就已经被固定杀死了，要观察有丝分裂全过程，只能从视野中寻找处于不同时期的细胞。答案B【跟踪训练】1下列关于实验过程的描述，正确的一组是()解离的目的是使细胞重叠漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸和酒精的混合液，避免解离过度用龙胆紫染液是为了将染色体染成紫色压片可将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠当看
8、到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期A B C D解析解离的主要目的是使细胞分开，还能杀死固定细胞，增加细胞的通透性便于染色；漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸和酒精的混合液，避免解离过度；龙胆紫染液可以将染色体染成紫色；压片的目的是使根尖细胞不相重叠，形成单层细胞；经过解离的细胞已经死亡，不会再发生持续的周期性变化了。答案B探究点二动、植物细胞有丝分裂的比较1细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞吗？为什么？ 提示：不一定。细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，某些低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。2动物细胞和植物细胞有丝分裂前期形成纺锤体的方式
9、相同吗？请分析说明原因。提示：不相同。动物细胞有丝分裂前期由中心粒周围发出星状射线形成纺锤体，植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。3判断动物细胞和植物细胞有丝分裂的可靠依据是什么？ 提示：末期子细胞的形成方式。有细胞板出现的是植物细胞的有丝分裂，细胞向内凹陷缢裂的为动物细胞的有丝分裂。4与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些，分别参与哪类生物细胞的有丝分裂，各自有什么功能？ 提示：细胞器名称细胞类型发挥作用的时期生理作用核糖体动物、植物间期(主要)有关蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量动植物细胞有丝分裂的两点区别(1)
10、前期纺锤体的形成方式不同：动物细胞和某些低等植物细胞有丝分裂间期有中心体的复制，纺锤体由中心体发出的星状射线形成；高等植物细胞有丝分裂间期没有中心体的复制，纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成。(2)末期形成子细胞的方式不同：植物细胞由细胞板扩展成细胞壁形成两个子细胞，动物细胞由细胞膜向内凹陷缢裂为两个子细胞。【例2】如图是细胞分裂期的四个时期模式图，下列说法错误的是()A动物细胞有丝分裂与上图不同之处主要表现在B、C图B中间存在细胞板的仅有B图CD图细胞内DNA数目大于8个D图A中细胞不是高度分化的细胞尝试解答 解析动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂不同之处表现在两个方面：一是纺锤体的形成方式不
11、同，二是细胞质的分裂方式不同，表现在A、B两图。B图是末期，存在细胞板，其他三图不存在。考虑到细胞质DNA，因此细胞内的DNA数目大于8个。高度分化的细胞不能进行细胞分裂，因此图A中细胞不是高度分化的细胞。答案A图像的识别包括三个方面：一是动物细胞和植物细胞的识别；二是识别细胞分裂的各个时期；三是识别细胞内染色体、染色单体及DNA的数目。1根据细胞分裂图像判断动植物细胞的方法(1)有无细胞壁(2) (3) 2识别各个时期要根据有丝分裂各个时期的特点，特别是染色体的变化行为判断有丝分裂分裂期的方法：(1)看染色体数目：如果染色体数目是其他细胞的二倍，则处于后期或末期；(2)看有无细胞板：有细胞板
12、则为末期；(3)看染色体分布：若散乱排列，则为前期，若整齐排列在赤道板上，则为中期。3判断细胞内染色体、染色单体及DNA数目，主要参照中期或后期时的图像进行分析判断。【跟踪训练】2下图表示光学显微镜下观察到的根尖分生区的细胞，视野内看到最多的细胞是()解析AD分别是后期、间期、末期和中期，由于间期时间最长，所以在视野中看到最多的细胞应是处于间期的细胞。答案B探究点三有丝分裂过程中的相关数量变化及相关图形分析1根据细胞分裂中染色体的行为变化以及细胞中染色体和DNA、染色单体的数量关系，补充完成下表。(假定体细胞中染色体的数量为2N，DNA含量为2C)分裂时期比较项目间期前期中期后期末期DNA含量
13、 染色体数目 染色单体数目 提示：2C4C4C4C4C4C2C2N2N2N2N4N4N2N04N 4N4N002根据表中数据，尝试在下面的坐标图中用实线画出细胞中染色体的数量变化，用虚线表示DNA的含量变化。提示：3分析表中染色体和DNA的数量关系，画出细胞中每条染色体上DNA含量的变化规律曲线。提示：根据染色体的行为变化判断染色体、染色单体和核DNA之间的关系：a.染色体经过复制后，形成的2条染色单体由一个着丝点连接，仍为1条染色体。两条染色单体完全相同，被称为姐妹染色单体。b染色体的数目是根据着丝点的数目来计算的，有几个着丝点就有几条染色体。c有染色单体存在时，染色体数染色单体数核DNA分
14、子数122；无染色单体存在时，染色体数核DNA分子数11。【例3】如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形图，下列叙述正确的是()A时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变D时期染色体数目和核DNA分子数目相等，说明细胞分裂已经完成尝试解答 解析图可表示有丝分裂前期和中期，图表示有丝分裂后期，图可表示DNA未复制前的间期和末期。前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但并不加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板，A、B错误。表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体
15、数目加倍，但核DNA分子数目不变，C正确。时期染色体数目和核DNA分子数目相等，都是体细胞的2倍，说明细胞中着丝点已分裂，处于有丝分裂后期，D错误。答案C【跟踪训练】3图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系，图2表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是()图1图2A图1中AB段形成的原因是DNA分子复制B图1中DE段可表示有丝分裂后期和末期C图2中细胞处于图1中的DE段D图2中细胞含8条染色体、8个DNA分子、8条染色单体解析注意纵坐标为每条染色体上的DNA含量。图1中AB段对应细胞分裂间期的DNA复制期；有丝分裂后期染色单体分开成为染色体，染色体上的D
16、NA含量减半，图1中DE段可表示有丝分裂后期和末期；图2中细胞处于分裂期后期，与图1中的DE段对应；图2中细胞已经没有染色单体。答案D知识脉络要点晨背1.与动物细胞不同的是高等植物细胞没有中心体，其纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝构成的。2.细胞无丝分裂的整个过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现。3.在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞可通过无丝分裂的方式形成新细胞。4.染色体在后期数量加倍，原因是着丝点分裂。1如图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像，下列叙述错误的是()A该生物为一种植物B该生物的体细胞中含有8条染色体C该细胞处于有丝分裂后期D该细胞中含有8条染色体答案B
17、2如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是()AOA段表示染色体复制，其含量加倍B细菌与BC段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁CCD段细胞核中染色体数染色单体数DNA分子数的比为122DBD段的团藻细胞中含有两组中心粒解析OA段表示DNA复制，含量加倍；BC段为有丝分裂中期，核膜和核仁消失；CD段为后期，染色体数染色单体数DNA分子数的比为404；团藻细胞属于低等植物细胞，在分裂间期中心体复制。答案D3菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长，在分裂过程中不会出现的是()A细胞分裂间期，中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒B细胞分裂中期，染色体形态
18、较稳定、数目较清晰C细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失D细胞分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成解析中心体存在于低等植物细胞和动物细胞中，菠菜是高等植物不含中心体； 在有丝分裂中期，染色体的形态较稳定，数目较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期； 有丝分裂前期，核膜解体，核仁逐渐消失，出现染色体和纺锤体； 在植物细胞有丝分裂末期形成细胞壁，而植物细胞中与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体。答案A4.下列有关无丝分裂的说法正确的是()A人的红细胞以无丝分裂方式增殖B无丝分裂过程中染色体复制，并平均分配C细菌可以无丝分裂的方式产生后代D在高等动植物体内，无丝分裂时常存在解析无丝分裂是真核生物发生的特殊
19、的细胞分裂，没有出现染色体、纺锤体的变化。无丝分裂在高等动植物体内时常存在，用以快速增加细胞的数目，但人的红细胞已经失去分裂能力。答案D5如图是某同学在“目镜10，物镜40”的显微镜下看到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像，据图回答：(1)将视野中的图像按有丝分裂的顺序进行排列 (用数字表示)。(2)处于有丝分裂后期的图像是 。完成DNA数目加倍的时期是 。(3)欲将图中所指的细胞移到视野的中央进行观察，则装片应向视野的 移动。(4)在观察细胞有丝分裂的实验中，你能否看到图像慢慢地进入下一个分裂期？ 。为什么？ 。(5)某同学在视野中看到许多呈长方形的细胞，始终找不到进行分裂的细胞图像，请你帮助分析该同学观察不到分裂图像的最可能原因是 。解析要明确细胞分裂中不同时期的染色体和DNA的数量关系。由于观察的细胞已经死亡，所以不会看到一个细胞整个分裂的过程，而由于细胞分裂的不同步，可以在一个视野内找到不同时期的分裂图像。显微镜下看到的物像和实物的关系是倒像。在观察细胞有丝分裂过程中，首先要找到分生区。该同学找不到分裂期图像的可能原因是没有找到分生区。答案(1)(2)间期(3)左下方(4)不能细胞已经死亡，失去生命活性(5)很可能看到的是根尖的伸长区，没有找到根尖的分生区
