1、第2课时 动植物细胞有丝分裂的区别和观察根 尖分生区组织细胞的有丝分裂 一、动植物细胞有丝分裂的区别 项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物 细胞_ _由细胞板形成细胞壁,将细胞分隔成两部分动物 细胞由中心体发出星射线形成纺锤体_ _从细胞两极发出纺 锤丝形成纺锤体 由细胞膜向内凹陷,将细胞缢裂成两部分【激疑】若观察到某细胞有丝分裂前期由中心体发出星射线,能否确定该细胞一定是动物细胞?为什么?提示:不一定,也可能是低等植物细胞。二、有丝分裂的特征、意义及无丝分裂 1.特征:亲代细胞的_经过复制之后,精确地_ _到两个子细胞中。2.意义:由于染色体上有遗传物质_,因而在细胞
2、的亲 代和子代之间保持了_的稳定性。染色体 平均 分配 DNA 遗传 3.三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理:(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)有丝分裂各个时期细胞内_行为变化不同,据 此可判断细胞所处的有丝分裂时期。(3)细胞核内的染色体易被_染料着色。染色体 碱性 2.实验步骤:(1)洋葱根尖的培养:实验前34 d,将洋葱放在装满清水的广口瓶上,底部接触清水,置于温暖处培养,待根长至约5 cm。(2)装片的制作:(3)观察：(4)绘图:绘制植物细胞有丝分裂中期简图。【激疑】显微镜下的分生区细胞中,大多数细胞处于哪一时期?为什么?提示:分裂间期,原因是分裂间期持
3、续时间较长。知识点一 动植物细胞有丝分裂的区别 1.“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像:2.与细胞分裂有关的细胞器及其生理作用:细胞器细胞类型生理作用核糖体动物、植物各种蛋白质的合成场所中心体动物、低等植物 前期参与纺锤体的形成高尔基体植物末期参与细胞壁的形成线粒体动物、植物提供能量【思考讨论】菠菜根尖分生区细胞有丝分裂过程中能进行复制的成分或结构有哪些?动物细胞呢?(生命观念)提示:DNA分子;动物细胞中有DNA分子和中心体。【素养案例】甲、乙图都是某种动物细胞分裂过程中部分染色体行为示意图,两个细胞均来自同一个体;丙图是该动物某种细胞分裂过程中染色体数目变化(部分时期)。下列叙述正确的是
4、()A.甲、乙图中染色体和DNA数分别是4、8和4、8 B.甲、乙图细胞中都含有姐妹染色单体 C.丙图中bc段形成的原因是DNA复制使染色体数目加倍 D.丙图处于de段的细胞会出现细胞膜向内凹陷的现象【解题导引】(1)题干信息:两个细胞均来自同一个体。(2)解题关键:甲、乙图根据染色体的行为判断细胞分裂时期;丙图中后期(cd段)染色体数目加倍。【解析】选D。甲图细胞处于有丝分裂中期,有4条染色体,8个DNA分子;乙图细胞处于有丝分裂后期,有8条染色体,8个DNA分子,A项错误;甲图细胞有姐妹染色单体,乙图细胞没有姐妹染色单体,B项错误;丙图中bc段染色体含量加倍,是因为着丝粒的分裂,C项错误;
5、丙图中de段应是有丝分裂的末期,即会出现细胞膜向内凹陷的现象,D项正确。【素养探究】母题追问(1)科学思维比较与分析 如果甲图表示高等植物细胞,则怎样改进此图?提示:高等植物细胞没有中心体,应将甲图的中心体去掉;高等植物细胞具有细胞壁,图中没有画出,应该补充。(2)科学思维模型与建模 据丙图所示,若将纵坐标的含义换为染色体数目/DNA数目,请画出相应的曲线变化。提示:【素养迁移】如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,对图像的描述正确的是()A.该生物可能是低等植物 B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122 C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体
6、D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期【解析】选D。图中细胞没有细胞壁、含有中心体,应是动物细胞,A项错误;图乙中没有染色单体,B项错误;甲细胞中中心体已经完成了复制,C项错误;图甲中染色体散乱排布,是有丝分裂前期,图乙中着丝粒分裂,染色体数目加倍,是有丝分裂后期,图丙中染色体的着丝粒排列在一个平面上,是有丝分裂中期,D项正确。【补偿训练】如图为植物细胞有丝分裂各时期图像,下列叙述错误的是()A.有丝分裂的分裂期,细胞出现的先后顺序是 B.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线 C.有丝分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制是同步进行的 D.细胞内有蛋白质的合成,且合成场所为一种
7、无膜结构的细胞器 【解析】选B。图中分别指前期、后期、末期、间期、中期,其中分裂期细胞出现的先后顺序是:前 期、中期、后期、末期,A项正确;因图中没有中 心体,所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,图中M为细胞板、N为核仁,P为纺锤丝,B项错误;染色体 主要由DNA和蛋白质组成,所以核DNA的复制与染色体复 制同步进行,C项正确;细胞对应的时期为有丝分裂间期,该时期的最大特点是进行DNA分子的复制以及相关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体没有膜结构,D项正确。知识点二 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验材料的选择:(1)类型:选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。(2
8、)部位:选取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生区)。(3)时间:必须在分裂旺盛的时间。2.操作注意事项:实验操作注意问题解离时间太短 果胶未被完全溶解,压片时细胞不易分散过长 导致细胞解离过度、根尖过于软化,影响染色漂洗时间适宜 洗去多余的药液,防止解离过度而影响染色实验操作注意问题染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长 使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体压片力度过轻细胞未分散开过重将组织压烂3.显微镜观察:细胞状态显微镜观察的都是死细胞,不能看到动态变化细胞数目分裂间期的细胞数目最多,原因是分裂间期历时最长【思考讨论】1.取材时为什么只能剪取根尖23 mm,而不能过长?(科学探究)提
9、示:若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找分裂细胞的难度。2.为什么不能对一个细胞的有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?(生命观念、科学思维)提示:解离结束后细胞已经死亡,观察到的是处于固定状态的各时期的细胞;如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断地移动装片,在不同的视野中寻找。【素养案例】如图是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作,下列叙述合理的是()A.剪取洋葱根尖23 mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节 C.在观察的图像中,b属于分生区的细胞,细胞已死亡 D.若用图中b区域的
10、细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显【解题导引】(1)明确观察根尖细胞有丝分裂的实验步骤及其操作目的。(2)根据细胞形态判断中各细胞在根尖中的位置。【解析】选C。根尖23 mm的区域属于分生区,A项错误;在和之间应增加清水漂洗这一环节,而在和之间的清水漂洗环节应删除,B项错误;分生区的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C项正确;b区域的细胞属于分生区细胞,其液泡较小,渗透作用不明显,用于观察质壁分离与复原时,现象不明显,D项错误。【素养探究】母题追问(1)科学探究观察能力 若将上题图中b区域的细胞移到视野中央,应如何移动装片?提示:向右上方移动装片。(2)生命观念结构与功能观 上题图中c区域和d
11、区域的细胞是否会被染色?是否能清楚地观察到染色体?为什么?提示:会被染色,但不能观察到染色体。因为其细胞核中含有易被碱性染料染色的染色质。染色质为细长的丝状,没有螺旋变粗,所以不会看到清晰的染色体。【素养迁移】在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如表所示(“+”表示操作,“-”表示未操作):实验人员 操作 取材 解离 漂洗 染色 制片 甲 根尖1 3 mm处-+乙 根尖1 3 mm处+-+丙 根尖5 7 mm处+则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚 B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散
12、染色体清楚 C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚【解析】选C。解离的目的是使细胞分散开,甲未解离,细胞相互重叠;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,乙未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅不清楚;丙根尖57 mm处为伸长区,伸长区细胞已失去分裂能力,染色体呈染色质状态,故观察不到染色体。【补偿训练】蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料,受精后的蛔虫其子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察蛔虫受精卵有丝分裂”的实验,下列相关叙述错误的是()A.与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要用甲紫溶液等进行染色 B.与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要解离、漂洗实验操作 C.与观察根尖细胞有丝分裂不同,实验过程中可能用到生理盐水 D.与观察根尖细胞有丝分裂相比,观察过程仍需要先使用低倍镜 【解析】选A。观察有丝分裂需要用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色,A项错误;由题干信息可知,蛔虫子宫中处于有丝分裂不同时期的受精卵处于游离状态,因此不需要解离和漂洗,B项正确;观察动物细胞有丝分裂时,滴加生理盐水可以维持细胞的正常形态,C项正确;用显微镜观察现象需要先用低倍镜找到细胞再用高倍镜仔细观察,D项正确。【课堂回眸】