新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)細(xì)胞的增殖第2課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂及無(wú)絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂學(xué)案新人教版必修1

第2課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂及無(wú)絲分裂與視察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂課標(biāo)要求1．說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)分。2．制作和視察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片或視察其永久裝片。核心素養(yǎng)1．生命觀念——通過(guò)比較動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的異同，相識(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(guò)程中染色體和DNA數(shù)量改變模型。3．科學(xué)探究——通過(guò)視察有絲分裂試驗(yàn)，駕馭顯微視察試驗(yàn)的基本操作方法，提高實(shí)踐實(shí)力。學(xué)問(wèn)點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂及無(wú)絲分裂必備學(xué)問(wèn)·夯實(shí)雙基1．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的不同點(diǎn)時(shí)期植物細(xì)胞有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂間期無(wú)_中心粒__有_中心粒__，且完成倍增前期細(xì)胞兩極發(fā)出_紡錘絲__形成紡錘體中心粒移到細(xì)胞兩極，并發(fā)出_星射線__形成紡錘體末期_細(xì)胞板__擴(kuò)展形成細(xì)胞壁，分割細(xì)胞_細(xì)胞膜__由中部向內(nèi)凹陷，縊裂細(xì)胞2.有絲分裂特征及意義(1)特征：將親代細(xì)胞的_染色體__經(jīng)過(guò)復(fù)制之后，精確地平均安排到_兩個(gè)子細(xì)胞__中。(2)意義：在細(xì)胞的親代和子代之間保持了_遺傳__的穩(wěn)定性。3．無(wú)絲分裂(1)特點(diǎn)：在分裂過(guò)程中沒(méi)有_紡錘絲__出現(xiàn)和_染色體__的改變，因此叫無(wú)絲分裂。(2)實(shí)例：_蛙的紅細(xì)胞__的分裂。4．細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大活學(xué)巧練1.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體的形態(tài)改變不同。(×)2．動(dòng)物細(xì)胞分裂間期有DNA的復(fù)制和中心粒的倍增。(√)3．動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中細(xì)胞板在末期形成。(×)深化探討1.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)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)中心粒參加紡錘體的形成(動(dòng)物、低等植物細(xì)胞)高爾基體參加細(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)胞最牢靠的方法是什么？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，因此最牢靠的方法是依據(jù)有絲分裂過(guò)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)。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)睛1．依據(jù)染色體改變識(shí)別細(xì)胞分裂時(shí)期(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。2．動(dòng)植物細(xì)胞分裂圖像的識(shí)別(1)eq\x(\a\al(分裂圖像呈方,形，有細(xì)胞壁))(2)圖像呈圓形，外面無(wú)細(xì)胞壁，或有中心粒結(jié)構(gòu)，無(wú)細(xì)胞板結(jié)構(gòu)，通過(guò)縊裂方式產(chǎn)生子細(xì)胞，一般可推斷為動(dòng)物細(xì)胞。典例剖析典例1如圖是某生物體細(xì)胞有絲分裂的不同分裂時(shí)期的圖像，對(duì)圖像的描述錯(cuò)誤的是(C)A．該生物不行能是低等植物B．圖甲、圖丙所示細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)之比都為1∶2∶2C．圖甲所示細(xì)胞正在進(jìn)行中心粒復(fù)制D．圖甲、圖乙、圖丙所示細(xì)胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期解析：該生物細(xì)胞不含細(xì)胞壁，不行能是低等植物，A項(xiàng)正確；圖甲、圖丙所示細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)之比都為1∶2∶2，B項(xiàng)正確；中心粒的復(fù)制發(fā)生在分裂間期，而圖甲所示細(xì)胞處于有絲分裂前期，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖甲、圖乙、圖丙所示細(xì)胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期，D項(xiàng)正確。變式訓(xùn)練?(2024·吉林省五地六校聯(lián)考)下列關(guān)于無(wú)絲分裂的敘述中，正確的是(C)A．由于細(xì)菌分裂過(guò)程中無(wú)紡錘絲形成，因此細(xì)菌的分裂方式為無(wú)絲分裂B．蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞均可進(jìn)行無(wú)絲分裂C．無(wú)絲分裂過(guò)程中不出現(xiàn)染色體和紡錘絲的改變D．無(wú)絲分裂過(guò)程中無(wú)DNA分子復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成解析：無(wú)絲分裂是真核生物的分裂方式，細(xì)菌是原核生物，A錯(cuò)誤；蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無(wú)絲分裂，人的紅細(xì)胞不分裂，B錯(cuò)誤；無(wú)絲分裂過(guò)程中無(wú)染色體出現(xiàn)和紡錘絲的改變，C正確；無(wú)絲分裂過(guò)程中有DNA的復(fù)制，D錯(cuò)誤。故選C。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二視察細(xì)胞有絲分裂試驗(yàn)必備學(xué)問(wèn)·夯實(shí)雙基1．試驗(yàn)原理(1)有絲分裂常見(jiàn)于植物的_芽尖、根尖__等分生區(qū)細(xì)胞，相宜條件下有絲分裂旺盛，易視察到_各個(gè)時(shí)期__的細(xì)胞。(2)在高倍顯微鏡下，可依據(jù)細(xì)胞內(nèi)_染色體__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)的染色體簡(jiǎn)單被_堿性__染料著色。2．試驗(yàn)步驟：取材→_解離__→_漂洗__→_染色__→_制片__?；顚W(xué)巧練1.鹽酸解離根尖的同時(shí)也為甲紫溶液染色創(chuàng)建酸性環(huán)境。(×)2．解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散。(√)3．在“視察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”試驗(yàn)中，持續(xù)視察，視野中處于中期的細(xì)胞將分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。(×)深化探討為什么要將解離過(guò)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。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)睛視察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂一、試驗(yàn)原理項(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)染成深色視察在同一分生組織中可以通過(guò)高倍顯微鏡視察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，從而推斷處于哪個(gè)分裂時(shí)期二、用品分析1．試驗(yàn)材料(1)選擇生長(zhǎng)旺盛，具有持續(xù)分裂實(shí)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，易視察到分裂期細(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)胞相互分別開(kāi)來(lái)漂洗液清水洗去組織中的解離液，防止解離過(guò)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.顯微鏡的運(yùn)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)更為清楚和固定，然后再找前期、后期、末期的細(xì)胞。三、方法步驟1．洋蔥根尖的培育在上試驗(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)裝置放在暖和的地方培育。待根長(zhǎng)約5cm時(shí)，取生長(zhǎng)健壯的根尖制成臨時(shí)裝片視察。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，馬上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)胞相互分別開(kāi)來(lái)。(2)漂洗待根尖酥松后，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。然后，用拇指輕輕地按壓蓋玻片，以使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，有利于視察。典例剖析典例2下列關(guān)于“制作并視察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”的敘述，正確的是(A)A．試驗(yàn)前要先將洋蔥培育生根，選取生長(zhǎng)健壯的根尖進(jìn)行試驗(yàn)B．為保證明驗(yàn)效果，裝片的制作過(guò)程中解離后要先染色再漂洗C．鏡檢時(shí)，在高倍鏡下仔細(xì)視察可見(jiàn)到染色質(zhì)螺旋形成染色體D．試驗(yàn)結(jié)果可證明，在細(xì)胞周期中分裂期的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于分裂間期解析：試驗(yàn)前3～4d，要先將洋蔥培育生根，選取生長(zhǎng)健壯的根尖進(jìn)行試驗(yàn)，因生長(zhǎng)健壯的根尖分裂旺盛，便于視察，A項(xiàng)正確；臨時(shí)裝片的制作流程為解離→漂洗→染色→制片，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在解離階段，經(jīng)過(guò)解離液(鹽酸和酒精混合液)的處理，細(xì)胞已經(jīng)死亡，因此不會(huì)望見(jiàn)染色質(zhì)螺旋形成染色體的現(xiàn)象，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)視察統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，因此試驗(yàn)結(jié)果可證明，在細(xì)胞周期中分裂間期的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于分裂期，D項(xiàng)錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練?如圖表示洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的制作與視察過(guò)程。據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：(1)制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)，取材的根尖長(zhǎng)度在2mm左右，不能過(guò)長(zhǎng)，也不能過(guò)短，以獲得根尖_分生__區(qū)細(xì)胞。(2)試驗(yàn)中圖丙通常用_甲紫溶液(或醋酸洋紅液等堿性染料)__作為染液，目的是使細(xì)胞中_染色體__著色。(3)顯微視察時(shí)，視野中視察到的大多數(shù)細(xì)胞處于_分裂間期__，緣由是_在細(xì)胞周期中，分裂間期持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)大于分裂期__。解析：(1)制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)，取材的根尖長(zhǎng)度在2mm左右，以獲得根尖分生區(qū)細(xì)胞。(2)染色體簡(jiǎn)單被堿性染料(如甲紫溶液或醋酸洋紅液)著色，便于顯微鏡視察。(3)顯微視察時(shí)，視野中視察到的大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，緣由是在細(xì)胞周期中分裂間期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(分裂期持續(xù)時(shí)間短)。各種有絲分裂的圖像分析1．有絲分裂過(guò)程的圖像識(shí)別方法確定細(xì)胞種類(lèi)及分裂方式的基本思路：首先推斷細(xì)胞類(lèi)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，假如是有絲分裂，可再依據(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)分：二分裂時(shí)核物質(zhì)大致均分，沒(méi)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)依據(jù)下表所示特點(diǎn)推斷有絲分裂各時(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心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(kāi)核膜、核仁出現(xiàn)，染色體變成瘦長(zhǎng)而盤(pán)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)染色體在分裂后期短暫加倍(著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，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的改變緣由都是DNA分子的復(fù)制。(5)g→h、n→o的改變緣由都是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，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(kāi)成為兩條子染色體，染色體短暫加倍，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)目復(fù)原到復(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。典例3如圖甲表示某二倍體動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂圖像，圖乙、丙、丁分別是對(duì)該動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(jì)(圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同)。下列有關(guān)敘述正確的是(C)A．該動(dòng)物的體細(xì)胞中都含有4條染色體B．圖乙中的a、b、c分別表示染色體、核DNA和染色單體C．圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時(shí)期的染色體、染色單體和核DNA的關(guān)系D．圖丁所示細(xì)胞正處于有絲分裂中期解析：甲細(xì)胞處于有絲分裂后期，此時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍，因此該動(dòng)物的體細(xì)胞中含有4條染色體，但不是全部的體細(xì)胞都含有4條染色體，如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中不含染色體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于圖丙、圖丁中b都為0，可知b表示染色單體，則圖乙中的a、b、c分別表示染色體、染色單體和核DNA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙中沒(méi)有染色單體，染色體數(shù)：核DNA數(shù)＝1∶1，且染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍，丙細(xì)胞處于有絲分裂后期(或末期)，因此圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時(shí)期的染色體、染色單體和核DNA的關(guān)系，C項(xiàng)正確；丁中沒(méi)有染色單體，染色體數(shù)：核DNA數(shù)＝1∶1，且染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同，因此丁細(xì)胞處于分裂完成還未進(jìn)入下一次DNA復(fù)制之前的階段，D項(xiàng)錯(cuò)誤。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)分在于：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(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的改變。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。1．下列敘述能表明動(dòng)物細(xì)胞肯定正在進(jìn)行有絲分裂的是(D)A．核糖體合成活動(dòng)加強(qiáng)B．高爾基體數(shù)目明顯增多C．線粒體產(chǎn)生大量ATPD．中心粒四周放射出星射線解析：核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，蛋白質(zhì)合成旺盛不肯定是有絲分裂的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；高爾基體與動(dòng)物分泌物的形成有關(guān)，與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂沒(méi)有干脆關(guān)系，B錯(cuò)誤；許多生命活動(dòng)都須要線粒體產(chǎn)生ATP供能，C錯(cuò)誤；中心粒與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)，中心粒四周放射出星射線，表明動(dòng)物細(xì)胞正處于有絲分裂前期，D正確。2．下列關(guān)于高等動(dòng)物和高等植物的細(xì)胞增殖的說(shuō)法，正確的是(B)A．處于分裂間期細(xì)胞的細(xì)胞核中都會(huì)進(jìn)行DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成B．處于分裂前期的細(xì)胞中一般都會(huì)出現(xiàn)染色體和形成紡錘體C．處于分裂中期和后期的細(xì)胞中每條染色體都有姐妹染色單體D．處于分裂末期的細(xì)胞中赤道板的位置都會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞板解析：處于分裂間期的細(xì)胞中都會(huì)進(jìn)行DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，且蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，A錯(cuò)誤；不論是動(dòng)物細(xì)胞還是植物細(xì)胞，在分裂前期一般都會(huì)出現(xiàn)染色體和形成紡錘體，B正確；處于分裂后期的細(xì)胞中染色體的著絲粒斷裂，每條染色體上不再有姐妹染色單體，C錯(cuò)誤；分裂末期，動(dòng)物細(xì)胞從中