2024-2025學(xué)年高一生物必修第一冊（人教版）課件 第6章 細(xì)胞的生命歷程 第1節(jié) 第2課時 動物細(xì)胞的有絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的

第2課時動物細(xì)胞的有絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.說明動植物細(xì)胞有絲分裂的異同。2.闡明有絲分裂中染色體和DNA等物質(zhì)變化規(guī)律。3.能制作植物根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片，觀察、描述有絲分裂各個時期的特點。1.動物細(xì)胞區(qū)別于高等植物細(xì)胞有絲分裂的主要特征在于：①間期要進(jìn)行中心粒倍增；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.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。【主干知識梳理】一、動物細(xì)胞的有絲分裂1．動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別時期植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂間期無______的倍增(低等植物細(xì)胞除外)______倍增前期________發(fā)出________，形成紡錘體______發(fā)出_______，形成紡錘體末期_______擴(kuò)展為細(xì)胞壁，分割細(xì)胞質(zhì)______________向內(nèi)凹陷，縊裂細(xì)胞質(zhì)中心粒細(xì)胞兩極紡錘絲中心粒中心粒星射線細(xì)胞板細(xì)胞膜從中部2.有絲分裂的特征和意義(1)特征：將親代細(xì)胞的_______經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地_________到兩個子細(xì)胞中。(2)意義：由于染色體上有遺傳物質(zhì)______，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了______的穩(wěn)定性。染色體平均分配DNA遺傳二、無絲分裂(1)特點：分裂過程中沒有出現(xiàn)_______和_______的變化。

(2)過程：①細(xì)胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹陷，縊裂成兩個_______。②整個細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成___________。(3)實例：蛙的________的無絲分裂。紡錘絲染色體細(xì)胞核兩個子細(xì)胞紅細(xì)胞三、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1．實驗原理(1)高等植物根尖、芽尖的________細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。(2)在高倍顯微鏡下觀察各個時期細(xì)胞內(nèi)_______的存在狀態(tài)，就可以判斷這些細(xì)胞處于有絲分裂的哪個時期。(3)細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被__________

(如甲紫溶液)著色。分生區(qū)染色體堿性染料2．實驗步驟【教材微點發(fā)掘】1．下圖是動植物細(xì)胞分裂示意圖，請按照要求歸類。(1)表示高等植物細(xì)胞有絲分裂的是________________。(2)表示動物細(xì)胞有絲分裂的是______________。2．細(xì)胞是否能夠無限分裂？癌細(xì)胞為什么能夠惡性增殖？提示：正常細(xì)胞不會無限分裂，在人的一生中，體細(xì)胞一般能夠分裂50～60次。但是，有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。圖2、圖3、圖5圖1、圖4、圖6教材問題提示(一)思考·討論1．動物細(xì)胞有絲分裂和植物細(xì)胞有絲分裂在染色體的行為、染色體和DNA數(shù)量變化的共同規(guī)律是：在前期，染色質(zhì)絲螺旋纏繞、縮短變粗形成染色體，每條染色體由兩條并列的姐妹染色單體組成，此時染色體的數(shù)量不變，但DNA的數(shù)量較體細(xì)胞加倍；在中期，染色體的著絲粒都排列在赤道板上；在后期，染色體的著絲粒分裂成兩個，兩條姐妹染色單體分開，在紡錘絲的牽引下分別移向細(xì)胞的兩極，此時染色體的數(shù)量加倍，而DNA的數(shù)量保持不變；在末期，染色體逐漸變成細(xì)長而盤曲的染色質(zhì)絲，末期結(jié)束后子細(xì)胞中染色體和DNA的數(shù)量與親代相同。2．動物細(xì)胞的有絲分裂過程與植物細(xì)胞的不同點：第一，動物細(xì)胞有由一對中心粒構(gòu)成的中心體，中心粒在間期倍增，成為兩組。進(jìn)入分裂期后，兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極。在這兩組中心粒的周圍，發(fā)出大量放射狀的星射線，兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。第二，動物細(xì)胞分裂的末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，最后把細(xì)胞縊裂成兩部分，每部分都含有一個細(xì)胞核。3．細(xì)胞有絲分裂的重要意義：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。(二)思維訓(xùn)練1．細(xì)胞越小，表面積與體積的比值越大。2．細(xì)胞越大，表面積與體積的比值越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀?．細(xì)胞不是越小越好，因為細(xì)胞中有眾多的必需物質(zhì)和細(xì)胞器，細(xì)胞太小，就沒有足夠的空間，細(xì)胞就不能進(jìn)行相應(yīng)的生命活動，發(fā)揮出相應(yīng)的生理功能。新知探究(一)動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別及無絲分裂【探究·深化】[情境質(zhì)疑]據(jù)動物細(xì)胞有絲分裂模式圖歸納動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別：(1)動植物細(xì)胞分裂間期的區(qū)別主要是什么？提示：發(fā)生復(fù)制的結(jié)構(gòu)不完全相同，動物還有中心體的復(fù)制。(2)動植物細(xì)胞分裂前期形成紡錘體的方式有什么不同？提示：高等植物細(xì)胞是由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，動物細(xì)胞是由中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體。(3)動植物細(xì)胞分裂末期細(xì)胞一分為二的方式有什么不同？提示：高等植物細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板，向四周擴(kuò)展形成細(xì)胞壁，一個細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞；動物細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，一個細(xì)胞縊裂成兩個子細(xì)胞。(4)動植物細(xì)胞有絲分裂過程中與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及作用有何異同？提示：相同點：①線粒體：為細(xì)胞分裂提供能量。②核糖體：合成與細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。不同點：①動物細(xì)胞有中心體，分裂前期，兩組中心粒周圍發(fā)出的星射線形成紡錘體，牽引染色體移動，某些低等植物細(xì)胞也有中心體。②植物細(xì)胞高爾基體參與分裂，合成纖維素和果膠，形成細(xì)胞壁。[重難點撥]1．圖解動物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別2．與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及相應(yīng)的生理作用細(xì)胞器名稱細(xì)胞類型作用時期生理作用核糖體動植物細(xì)胞主要是間期有關(guān)蛋白質(zhì)的合成中心體動物、某些低等植物細(xì)胞前期參與紡錘體的形成高爾基體植物細(xì)胞末期參與細(xì)胞壁的形成線粒體動植物細(xì)胞整個時期提供能量【典題·例析】[典例1]如圖是細(xì)胞不同分裂時期的示意圖，分析以下敘述，錯誤的是(

)A．②時期與③時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相等B．④時期的細(xì)胞有8條染色體C．①時期細(xì)胞內(nèi)含有8個核DNAD．③時期是觀察辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期[答案]

D[解析]

①時期細(xì)胞中染色體的著絲粒都排列在赤道板上，處于有絲分裂中期；②時期細(xì)胞中染色體散亂分布，處于有絲分裂前期；③時期細(xì)胞處于有絲分裂間期；④時期細(xì)胞中著絲粒已分裂，處于有絲分裂后期。②時期細(xì)胞與③時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相等，都是4條，A正確；④時期的細(xì)胞中著絲粒已分裂，該細(xì)胞中有8條染色體，B正確；①時期細(xì)胞內(nèi)含有4條染色體，8個核DNA，C正確；①時期細(xì)胞中染色體形態(tài)比較穩(wěn)定、數(shù)目比較清晰，是觀察辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期，D錯誤。[典例2]甲、乙兩圖都是某種動物細(xì)胞分裂過程中部分染色體行為示意圖，兩個細(xì)胞均來自同一個體；丙圖是該動物某種細(xì)胞分裂過程中染色體數(shù)目變化曲線(部分時期)。下列分析正確的是(

)A．甲、乙兩圖中染色體和核DNA數(shù)分別是4、8和4、8B．甲、乙兩圖細(xì)胞中都含有姐妹染色單體C．丙圖中bc段形成的原因是核DNA復(fù)制使染色體數(shù)目加倍D．丙圖處于de段的細(xì)胞會出現(xiàn)細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象[答案]

D[解析]

甲圖細(xì)胞處于有絲分裂中期，有4條染色體、8個核DNA分子；乙圖細(xì)胞處于有絲分裂后期，有8條染色體、8個核DNA分子，A錯誤。甲圖細(xì)胞有姐妹染色單體，乙圖細(xì)胞沒有姐妹染色單體，B錯誤。丙圖中bc段染色體含量加倍，是因為著絲粒的分裂，姐妹染色單體分開，成為2條染色體，C錯誤。丙圖中de段應(yīng)是有絲分裂的末期，且該細(xì)胞為動物細(xì)胞，則會出現(xiàn)細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象，D正確。[延伸思考](1)如果甲圖表示高等植物細(xì)胞，則怎樣改進(jìn)此圖？提示：高等植物細(xì)胞沒有中心體，應(yīng)將甲圖的中心體去掉；高等植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，圖中沒有畫出，應(yīng)該補(bǔ)充。(2)據(jù)丙圖所示，若將縱坐標(biāo)的含義換為染色體數(shù)目/核DNA數(shù)目，請畫出相應(yīng)的曲線變化。提示：

【應(yīng)用·體驗】1．動物細(xì)胞和植物細(xì)胞同屬于真核細(xì)胞，它們的有絲分裂過程基本相同。動植物細(xì)胞有絲分裂的不同點是(

)A．分裂間期：DNA分子復(fù)制B．分裂中期：著絲粒排列在赤道板上C．分裂后期：染色體數(shù)目加倍D．分裂末期：細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板答案：D

解析：植物和動物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別在前期和末期，植物細(xì)胞在末期赤道板的位置出現(xiàn)細(xì)胞板形成細(xì)胞壁，分裂成為兩個子細(xì)胞，動物細(xì)胞在末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞中部內(nèi)陷，把細(xì)胞縊裂成兩部分，形成兩個子細(xì)胞。2．a(chǎn)、b、c、d分別是一些生物細(xì)胞某個分裂時期的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．a(chǎn)圖表示植物細(xì)胞有絲分裂中期B．b圖表示人的紅細(xì)胞分裂的某個階段C．c圖細(xì)胞可能來自d圖所示細(xì)胞D．d圖細(xì)胞中含有8條染色體答案：C

解析：a圖中細(xì)胞正逐步形成細(xì)胞板，表示植物細(xì)胞有絲分裂末期，A錯誤；人的成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，不能進(jìn)行無絲分裂，人的紅細(xì)胞是由骨髓造血干細(xì)胞增裂、分化而來的，b圖可表示蛙的紅細(xì)胞分裂的某個階段，B錯誤；c圖中細(xì)胞處于有絲分裂的后期，有8條染色體，d圖中細(xì)胞處于有絲分裂的中期且有4條染色體，故c圖細(xì)胞可能來自d圖所示細(xì)胞，C正確；d圖表示動物細(xì)胞有絲分裂中期，細(xì)胞中含有4條染色體、8條染色單體，D錯誤。新知探究(二)觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂【探究·深化】[情境質(zhì)疑]根據(jù)下圖和教材內(nèi)容回答下列問題：(1)該實驗的選材有什么要求？提示：由于處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，因此選材時要選分裂期占細(xì)胞周期的比例相對較高的生物細(xì)胞，這樣可以使處于分裂期的細(xì)胞相對較多，容易觀察。(2)解離完了要進(jìn)行漂洗，而且一定要徹底，這樣處理的目的是什么？提示：防止殘留的解離液(鹽酸)繼續(xù)破壞細(xì)胞，同時鹽酸也腐蝕鏡頭。(3)視野中處于哪個分裂時期的細(xì)胞數(shù)目最多？為什么？提示：處于間期的細(xì)胞最多，因為細(xì)胞周期中間期所占的時間最長。(4)為何要找分生區(qū)？分生區(qū)的特點是什么？能用高倍物鏡找分生區(qū)嗎？為什么？

提示：因為在根尖中只有分生區(qū)的細(xì)胞能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂；分生區(qū)的特點是：細(xì)胞呈正方形，排列緊密，有的細(xì)胞處于分裂狀態(tài)；不能用高倍物鏡找分生區(qū)，因為高倍物鏡觀察的實際范圍很小，難以發(fā)現(xiàn)分生區(qū)。(5)所觀察的細(xì)胞能從中期變化到后期嗎？為什么？提示：不能，因為所觀察的細(xì)胞都是停留在某一時期的死細(xì)胞。[重難點撥]實驗成功的關(guān)鍵及注意事項實驗材料的選擇類型選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料部位選取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生區(qū))時間必須在分裂旺盛的時間操作注意事項解離時間太短細(xì)胞間質(zhì)未被完全溶解，壓片時細(xì)胞不易分散過長導(dǎo)致細(xì)胞解離過度、根尖酥軟，影響染色漂洗時間適宜洗去多余的鹽酸，防止解離過度而影響染色染色時間太短染色體或染色質(zhì)不能完全著色過長使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體壓片過輕細(xì)胞未分散開過重將組織壓爛續(xù)表顯微鏡觀察細(xì)胞狀態(tài)顯微鏡觀察的都是死細(xì)胞，不能看到動態(tài)變化細(xì)胞數(shù)目間期的細(xì)胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長易錯提醒①不清楚“解離”的作用原理，誤認(rèn)為可以觀察細(xì)胞有絲分裂的動態(tài)變化過程②不清楚細(xì)胞具有的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，誤認(rèn)為赤道板也能觀察到③對取材原理不清楚，誤認(rèn)為根尖任何部位的細(xì)胞都可作為觀察對象，實際上只有分生區(qū)細(xì)胞才可以作為觀察對象續(xù)表【典題·例析】[典例1]下面是關(guān)于觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實驗的部分操作示意圖，有關(guān)評價合理的是(

)A．剪取洋蔥根尖2～3mm，因為該區(qū)域?qū)儆诟珔^(qū)，細(xì)胞有絲分裂旺盛B．該實驗步驟中唯一錯誤的是在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，b區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)的細(xì)胞，細(xì)胞已死亡D．若用圖中b區(qū)域的細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，實驗現(xiàn)象明顯[答案]

C[解析]

洋蔥根尖2～3mm的區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)；實驗過程中在②和③之間應(yīng)增加清水漂洗這一環(huán)節(jié)，而③和⑤之間的清水漂洗環(huán)節(jié)應(yīng)刪除；分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形，細(xì)胞經(jīng)解離已死亡；b區(qū)域的細(xì)胞屬于分生區(qū)細(xì)胞，其液泡很小，用來觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原時，實驗現(xiàn)象不明顯。[典例2]回答與觀察細(xì)胞染色體實驗有關(guān)的問題：(1)右圖表示洋蔥根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期。假設(shè)洋蔥根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期大多開始于夜晚22：00時，若要觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂過程，取材的最佳時間是______________________。(2)某同學(xué)檢查了洋蔥根尖6000個處于有絲分裂中的細(xì)胞，其中有692個處于前期，105個處于中期，35個處于后期，168個處于末期。據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．分裂期中各時期相對持續(xù)時間是前期＞末期＞中期＞后期B．細(xì)胞周期中分裂期持續(xù)的時間比分裂間期要短C．分裂期中前期持續(xù)的時間最短D．分裂中期持續(xù)的時間約為0.21h[解析]

(1)分裂間期是一個新的細(xì)胞周期的開始，觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂過程主要是觀察分裂期的各期圖像，結(jié)合題干信息和題圖計算得出：分裂期所處的時間是次日8：00～10：00。(2)由題干可知，處于前期的細(xì)胞數(shù)目＞處于末期的細(xì)胞數(shù)目＞處于中期的細(xì)胞數(shù)目＞處于后期的細(xì)胞數(shù)目，根據(jù)細(xì)胞數(shù)目推測細(xì)胞有絲分裂過程中各個時期的時間關(guān)系為前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持續(xù)時間為105÷6000×12＝0.21(h)。[答案]

(1)次日8：00～10：00

(2)C【應(yīng)用·體驗】1．(2024·浙江1月選考)觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時，某同學(xué)在顯微鏡下找到①～④不同時期的細(xì)胞，如圖。關(guān)于這些細(xì)胞所處時期及主要特征的敘述，正確的是(

)A．細(xì)胞①處于間期，細(xì)胞核內(nèi)主要進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成B．細(xì)胞②處于中期，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2C．細(xì)胞③處于后期，同源染色體分離并向細(xì)胞兩極移動D．細(xì)胞④處于末期，細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷將細(xì)胞一分為二答案：B

解析：蛋白質(zhì)的合成不在細(xì)胞核內(nèi)，而在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，A錯誤；有絲分裂中期染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2，B正確；有絲分裂后期著絲粒一分為二，姐妹染色單體分開，不是同源染色體分離，同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，C錯誤；植物細(xì)胞末期形成細(xì)胞板，由細(xì)胞板發(fā)展成為新的細(xì)胞壁，進(jìn)而將細(xì)胞一分為二，D錯誤。2．在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”實驗中，三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)，甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是(

)實驗人員操作取材解離漂洗染色制片甲根尖1～3mm處－＋＋＋乙根尖1～3mm處＋－＋＋丙根尖5～7mm處＋＋＋＋A.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚B.細(xì)胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細(xì)胞分散染色體清楚C.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞著色清楚但看不到染色體D.染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚、細(xì)胞分散染色體清楚答案：C

解析：解離的目的是使細(xì)胞相互分散開，甲未解離，細(xì)胞相互重疊；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楚；根尖5～7mm處為伸長區(qū)，伸長區(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?？茖W(xué)思維——構(gòu)建模型與運(yùn)用模型1．有絲分裂中核DNA數(shù)量變化曲線的兩種變式模型(1)圖2表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量變化曲線。①圖中ef段表示分裂間期，變化的原因是DNA分子復(fù)制。②fg段是存在染色單體的時期，包括間期的G2期、前期和中期，每條染色體中含有2個DNA分子。③g→h變化的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體，染色單體消失，每條染色體中只含有1個DNA分子。④gi段表示有絲分裂的后期和末期。(2)圖3表示染色體與核DNA數(shù)目之比，是圖2的變式。①在有染色單體時，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶2；不存在染色單體的時期，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶1。②圖中BC段表示分裂間期，CD段表示有絲分裂的間期的G2期、前期和中期，DF段表示有絲分裂的后期和末期。2．運(yùn)用模型解釋細(xì)胞不能無限長大(1)細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換能力越小。(2)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交換受到細(xì)胞體積的制約，細(xì)胞體積過大，會影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男剩?xì)胞內(nèi)的生命活動也不能得到有效的控