第2課時動物細胞的增殖及觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂目標素養(yǎng)1.運用比較法闡明動植物細胞有絲分裂的異同,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。2.運用模型建構(gòu)法制作裝片并觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂過程。知識概覽一、動物細胞的有絲分裂、無絲分裂1.動物細胞的有絲分裂動物細胞有絲分裂的過程,與植物細胞的基本相同。不同的特點主要體現(xiàn)在以下兩個方面。(1)動物細胞有一對中心粒構(gòu)成的中心體,中心粒在間期倍增,成為兩組。進入分裂期后,兩組中心粒分別移向細胞兩極。在這兩組中心粒的周圍,發(fā)出大量放射狀的星射線形成紡錘體。(2)分裂末期細胞膜從細胞的中部向內(nèi)凹陷,最后把細胞縊裂成兩部分,每部分都含有一個細胞核。2.有絲分裂的特點和意義

(2)意義:將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制之后,精確地平均分配到兩個子細胞中,從而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。3.無絲分裂

(2)特點:不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。微思考1若觀察到某細胞有絲分裂前期由中心體發(fā)出星射線,能否確定該細胞一定是動物細胞?為什么?提示:不能,也可能是低等植物細胞。微判斷1基于對動物細胞的有絲分裂和無絲分裂的認識,判斷下列表述是否正確。1.動物細胞的中心粒在分裂前期倍增。()2.有絲分裂可將細胞內(nèi)所有的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個子細胞中。()3.無絲分裂過程中不出現(xiàn)紡錘絲、染色體,也不進行DNA復(fù)制。()×××4.細胞的有絲分裂對于生物的遺傳有重要意義。()5.有絲分裂后期著絲粒的分開是因為紡錘絲的牽引作用。()√×微訓(xùn)練11.下列關(guān)于無絲分裂的說法,錯誤的是(

)A.分裂過程中無紡錘絲和染色體的出現(xiàn)B.無絲分裂過程中也存在DNA分子的復(fù)制C.原核生物沒有染色體,能夠進行無絲分裂D.蛙的紅細胞能進行無絲分裂答案:C解析:無絲分裂過程中無紡錘絲和染色體的出現(xiàn)。細胞分裂的實質(zhì)是把遺傳物質(zhì)平均分配給子代細胞,因此在無絲分裂過程中也存在DNA分子的復(fù)制。無絲分裂是真核生物的細胞分裂方式,蛙的紅細胞能夠進行無絲分裂。2.下列各項中,能正確說明動植物細胞有絲分裂主要區(qū)別的是(

)A.染色體和紡錘體的形成方式不同B.間期的時間長短不同C.紡錘體的形成方式和細胞質(zhì)的分裂方式不同D.染色體的活動規(guī)律不同答案:C解析:動植物細胞結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致有絲分裂過程存在差異,具體表現(xiàn)在前期紡錘體的形成方式以及末期細胞質(zhì)的分裂方式上。二、觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂1.實驗原理(1)高等植物的根尖、芽尖的分生區(qū)細胞有絲分裂旺盛。(2)同一分生組織中各個細胞的分裂是獨立進行的,可以在同一時刻觀察到處于不同分裂時期的細胞。(3)細胞內(nèi)的染色體易被堿性染料著色。2.實驗過程

3.繪圖繪出植物細胞有絲分裂中期的簡圖。微思考2制作好的裝片中若細胞相互重疊,則會導(dǎo)致觀察效果不理想。實驗中有哪些操作可以保證細胞相互分散開來?提示:(1)解離要充分。(2)用鑷子把根尖弄碎。(3)用拇指輕輕按壓蓋玻片。微判斷2基于根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂實驗過程和原理,判斷下列表述是否正確。1.在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)組織細胞時,發(fā)現(xiàn)處于分裂期的細胞數(shù)目較多。()2.持續(xù)觀察處于有絲分裂中期的細胞,能夠觀察到該細胞中著絲粒的分裂過程。()3.統(tǒng)計一個視野中不同時期的細胞數(shù)目能夠估算各個時期持續(xù)的相對時間。()×××4.在洋蔥根尖分生區(qū)的一個固定視野,找到一個處于前期的細胞,則可連續(xù)觀察到該細胞從前期到末期的變化。()5.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細胞分散。()×√微訓(xùn)練2下列關(guān)于“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗的敘述,全部正確的是(

)①解離的目的是用藥液使組織細胞彼此分離開來②制片之前要通過漂洗洗去堿性染料,便于顯微鏡下觀察③壓片是為了將根尖細胞壓成薄層,避免相互重疊影響觀察④一個細胞中染色體的動態(tài)連續(xù)變化是觀察的主要內(nèi)容A.①③

B.②③C.①②③ D.①③④答案:A解析:解離后需要漂洗洗去解離液,防止解離過度,便于染色。解離后細胞已經(jīng)死亡,不能觀察到細胞中染色體的動態(tài)變化。一

動植物細胞有絲分裂的區(qū)別重難歸納1.“三看法”界定動植物細胞有絲分裂圖像2.與細胞分裂有關(guān)的細胞器及其生理作用

特別提醒

(1)不是只有動物細胞才有中心體,低等植物細胞也有中心體。(2)著絲粒的分開不是因為紡錘絲的牽引,而是在分裂后期自動分開的。(3)有絲分裂和無絲分裂都是真核細胞的增殖方式。原核細胞(如細菌)通常以二分裂方式增殖,二分裂既不屬于有絲分裂,也不屬于無絲分裂。從動植物細胞結(jié)構(gòu)方面解釋,為什么動植物細胞有絲分裂會有區(qū)別?提示:動物細胞有中心體,無細胞壁;而高等植物細胞有細胞壁,無中心體。結(jié)構(gòu)的差別導(dǎo)致動植物細胞在有絲分裂方面存在差異。典例剖析動物細胞與高等植物細胞有絲分裂過程的差異可以體現(xiàn)在(

)A.動物細胞由細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體B.動物細胞有絲分裂末期,細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷C.高等植物細胞由中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體D.高等植物細胞有絲分裂末期,由赤道板直接形成新的細胞壁答案:B解析:動物細胞由中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體。動物細胞有絲分裂末期,細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷,最后把細胞縊裂成兩部分。高等植物細胞中不含中心粒,由細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。高等植物細胞有絲分裂末期,由細胞板向四周擴展形成新的細胞壁,最終將細胞一分為二。學(xué)以致用下圖是某生物體細胞有絲分裂不同時期的圖像。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.甲、乙、丙細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期B.甲、乙、丙細胞的染色體數(shù)、染色單體數(shù)與DNA分子數(shù)的比例都為1∶2∶1C.甲細胞進行中心體復(fù)制,在中心體周圍發(fā)出星射線,形成了紡錘體D.該細胞可能是低等植物細胞答案:A解析:該細胞無細胞壁,有中心體,可判定為動物細胞。甲細胞處于有絲分裂前期,主要特征是核仁解體、核膜消失,染色體和紡錘體出現(xiàn)。中心體的復(fù)制發(fā)生在間期。乙細胞處于有絲分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(染色單體數(shù)為0),染色體數(shù)目暫時加倍。丙細胞處于有絲分裂中期,染色體數(shù)目和形態(tài)清晰,著絲粒排列在細胞中央的赤道板上。二

觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂重難歸納實驗的選材及注意事項為什么不能對一個細胞的有絲分裂過程進行連續(xù)觀察?如何才能找到處于有絲分裂不同時期的細胞?提示:解離結(jié)束后細胞已經(jīng)死亡,觀察到的是處于固定狀態(tài)的各時期的細胞。如果要找到處于有絲分裂不同時期的細胞,就要不斷地移動裝片,在不同的視野中尋找。典例剖析下圖為某學(xué)生進行“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗的基本操作步驟,下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.觀察有絲分裂后期的圖像,可見紡錘絲牽引著染色體向細胞兩極緩慢移動B.該同學(xué)的操作步驟中存在的錯誤是解離后先用甲紫溶液染色再用清水漂洗C.f步驟的目的是固定蓋玻片,防止滑動D.g步驟中可以直接用高倍鏡找出處于分裂中期的細胞并觀察答案:B解析:觀察細胞的有絲分裂圖像時,細胞經(jīng)過解離已經(jīng)死亡,不能看到紡錘絲牽引著染色體向細胞兩極緩慢移動,A項錯誤。該實驗的操作步驟應(yīng)該是解離、漂洗、染色、制片和觀察,所以該同學(xué)的操作步驟錯誤,應(yīng)該在解離后先用清水漂洗再染色,B項正確。f步驟的目的是使細胞分散開來,有利于觀察,C項錯誤。g步驟中需要先在低倍鏡下找到相應(yīng)的細胞并將其移到視野中央,再換用高倍鏡,找出處于分裂中期的細胞并觀察,D項錯誤。學(xué)以致用蛔蟲是觀察細胞有絲分裂的適宜材料,受精后的蛔蟲子宮中游離著許多處于有絲分裂不同時期的受精卵。某同學(xué)進行“觀察蛔蟲受精卵的有絲分裂”的實驗,下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.與觀察根尖細胞的有絲分裂相比,不需要用甲紫溶液等進行染色B.與觀察根尖細胞的有絲分裂相比,不需要解離、漂洗實驗操作C.與觀察根尖細胞的有絲分裂不同,實驗過程中可能用到生理鹽水D.與觀察根尖細胞的有絲分裂相比,觀察過程中仍需要先使用低倍鏡

答案:A解析:觀察有絲分裂需要用甲紫溶液或醋酸洋紅液對染色體進行染色,A項錯誤。由題干信息可知,蛔蟲子宮中處于有絲分裂不同時期的受精卵是處于游離狀態(tài)的,因此不需要解離和漂洗,B項正確。觀察動物細胞有絲分裂時,滴加生理鹽水可以維持細胞的正常形態(tài),C項正確。用顯微鏡觀察細胞,需要先用低倍鏡找到細胞,再用高倍鏡仔細觀察,D項正確。1.下列敘述中,可表明動物細胞正在進行有絲分裂的是(

)A.核糖體合成活動加強B.線粒體產(chǎn)生大量ATPC.中心體周圍發(fā)出星射線D.高爾基體數(shù)目顯著增多答案:C解析:核糖體合成活動加強和線粒體產(chǎn)生大量ATP只能說明細胞代謝旺盛,不一定進行有絲分裂,A、B兩項不符合題意。在動物細胞中,高爾基體一般與細胞分泌物的形成有關(guān);在植物細胞中,高爾基體還與細胞壁的形成有關(guān)。故動物細胞內(nèi)高爾基體數(shù)目增多,說明細胞分泌活動加強,與有絲分裂無直接關(guān)系,D項不符合題意。中心體周圍發(fā)出星射線是動物細胞進行有絲分裂的特征,C項符合題意。2.動物細胞有絲分裂過程與高等植物細胞有絲分裂過程明顯不同的是前者(

)①間期有染色體的復(fù)制②后期有著絲粒的分裂③中心粒周圍發(fā)出星射線,形成紡錘體④后期到末期染色體平均分配到兩個子細胞中⑤末期在細胞中央不形成細胞板A.①②④

B.②③④C.③⑤ D.②⑤答案:C解析:由于植物細胞有細胞壁,動物細胞無細胞壁,所以動物細胞在有絲分裂的末期不能形成細胞板;由于動物細胞有中心體,所以紡錘體是由中心粒發(fā)出的星射線形成的。3.下列有關(guān)無絲分裂的敘述,正確的是(

)A.分裂過程中核膜不會消失B.不會出現(xiàn)紡錘絲,但會出現(xiàn)星射線C.細胞核縊裂為兩個時,細胞也一分為二D.只有蛙的紅細胞能進行無絲分裂答案:A解析:無絲分裂過程中核膜、核仁不會消失,A項正確。無絲分裂過程中不會出現(xiàn)紡錘絲,也不會出現(xiàn)星射線,B項錯誤。無絲分裂過程中,先是細胞核縊裂為兩個,然后細胞質(zhì)縊裂形成兩個子細胞,C項錯誤。不是只有蛙的紅細胞才能進行無絲分裂,如某些原生動物的細胞等也能進行無絲分裂,D項錯誤。4.下列關(guān)于“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗的敘述,正確的是(

)A.通過觀察細胞內(nèi)染色體的行為判斷細胞所處的時期B.裝片的制作流程是解離→染色→漂洗→制片C.顯微鏡下觀察到處于有絲分裂中期的細胞最多D.顯微鏡下觀察到的分生區(qū)細胞近似正方形,細胞會繼續(xù)分裂答案:A解析:有絲分裂不同時期,染色體的行為不同,所以可以通過觀察細胞內(nèi)染色體的行為判斷細胞所處的時期,A項正確。裝片的制作流程為解離、漂洗、染色、制片,B項錯誤。細胞周期的大部分時間處于分裂間期,所以顯微鏡下觀察到處于有絲分裂前的間期的細胞最多,C項錯誤。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂實驗中,解離過程中細胞已經(jīng)被殺死,所以細胞不可能繼續(xù)分裂,D項錯誤。5.某同學(xué)為進行洋蔥根尖有絲分裂實驗準備材料。在下列方法中(每天換一次水),根尖生長狀況最好的是(

)答案:C解析:A項中洋蔥底部沒有水,不能正常生長;B、D兩項中幾乎整個洋蔥浸入水中,可能導(dǎo)致根尖缺氧無法正常生長;C項中洋蔥底部接觸水,提供水分的同時又保證了氧氣的供應(yīng),且石子能固定洋蔥,為根的生長提供了空間。6.圖甲表示一個細胞周期,圖乙是正