2016年高中生物必修一同步课件 动植物细胞有丝分裂的区别和相关曲线 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

学习视点 明确目标1.描述细胞的无丝分裂2.观察细胞的有丝分裂过程，识别有丝分裂的不同时期关注重难点1.动植物细胞有丝分裂的比较2.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂一、动植物细胞有丝分裂的不同中心粒 中心粒细胞两极 纺锤丝 中心粒星射线细胞板 细胞膜二、有丝分裂的意义及无丝分裂1有丝分裂的意义(1)将亲代细胞的 经过复制 (实质为 DNA的复制 )之后，精确地 到两个子细胞中 。(2)由于染色体上有遗传物质 ， 因而在细胞的亲代和子代之间保持了 的稳定性 。2无丝分裂(1)特点：分裂过程中不出现 和 的变化 。(2)过程： 先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个 。 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成 。 实例：蛙的 的无丝分裂 。染色体平均分配DNA遗传性状纺锤丝 染色体细胞核两个子细胞红细胞细胞核一、动植物细胞有丝分裂过程比较1教材问题探讨分析仔细观察教材 P113图 6 3和 P114图 6 6，结合有丝分裂过程，分析回答下列问题：(1)列表归纳总结有丝分裂过程中 DNA、染色体、染色单体的有关数目变化 (假定体细胞染色体数为 2N， DNA含量为 2C)。(2)根据表中数据，尝试在坐标图中用实线画出染色体的数量变化，用虚线画出 DNA的含量变化。提示 ：(3)分析表中染色体和 DNA的数目关系，画出细胞中每条染色体上 DNA含量的变化规律曲线。提示：2.判断下列说法是否正确(1)动物细胞有丝分裂的间期，除完成 DNA复制和有关蛋白质合成外，还进行中心粒的倍增。 ( )(2)动、植物细胞有丝分裂过程中的染色体的行为变化完全相同。 ( )(3)动、植物细胞有丝分裂的末期，分裂成两个子细胞的方式相同。 ( ) 二、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1教材问题探讨分析阅读教材 P115实验内容，讨论并回答下列问题：(1)从染色体的观察、计数角度分析，该实验选择洋葱的原因是什么？提示：洋葱染色体数目较少，便于染色体的计数。(2)分析选择洋葱根尖部位的原因。提示：根尖、茎尖组织细胞分裂旺盛。(3)从细胞周期角度分析，对实验材料的选择有什么要求？提示：选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞，易观察到分裂期细胞。(4)试从解离目的角度分析，解离时需要严格控制时间的原因。提示： 解离时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏。 解离时间过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。(5)用解离液处理根尖细胞后，为什么不直接进行染色而是漂洗后再染色？提示：解离后不但要漂洗，而且漂洗要彻底，防止残留的解离液 (盐酸 )继续破坏细胞，防止解离过度，同时盐酸会中和碱性染料影响染色。(6)装片中细胞相互重叠，会导致观察效果不理想，请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开？提示： 解离要充分； 用镊子弄碎； 压片。2将下面的操作与其目的用线连起来3判断下列说法是否正确(1)显微镜下判断某细胞处于有丝分裂的哪个时期的依据是细胞内染色体的存在状态。 ( )(2)细胞周期不同时期所经历时间的长短可用每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值表示。 ( ) 一、有丝分裂过程中 DNA含量、染色体数目和每条染色体上 DNA含量的变化曲线1 ab ， lm 的变化原因都是 DNA分子复制。2 fg ， no 的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。3 cd ， no 的曲线变化很相似但所处时期不同。4 cd ， hi 的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。5染色单体数量的起点为 0，终点也为 0。二、 DNA含量、染色体数、染色单体数的柱形图1由图中可知 b是时有时无的，所以它表示的应该是染色单体的数量，当 b存在时和它数目相同的 c表示的是 DNA分子的数量，则 a表示的是染色体的数量。2 (1)图 A中 DNA分子数是染色体数的两倍，所以它表示的是 DNA分子复制之后的结果，应是有丝分裂间期中 DNA复制之后的时期，或者是细胞分裂的前期、中期。(2)图 B中由于 DNA分子和染色体数量是相等的，并且是正常体细胞中含量的两倍，且不存在染色单体，对应的是有丝分裂的后期。(3)图 C中不含有染色单体，并且 DNA分子数和染色体数都和正常体细胞中相等，所以它可以表示有丝分裂的末期和间期中 DNA分子复制之前的时期。特别提醒 (1)有丝分裂后期染色体数目是最多的。(2)染色体数目的加倍是由于着丝点分开，发生在有丝分裂后期，而 DNA分子数目的加倍是由于 DNA的复制，发生在有丝分裂间期。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染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)细胞核内的染色体 (质 )易被碱性染料着色。2.实验流程3注意事项(1)取材：剪取根尖应为 2 mm 3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。(2)解离：时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。(3)漂洗：洗去细胞内部的盐酸，要保证足够的时间，否则会影响对染色体 (质 )的染色。(4)压片：要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。通过实验研究洋葱根尖细胞有丝分裂过程，得出如图所示的结果，其中图甲表示有丝分裂各阶段细胞核中 DNA和细胞质中 mRNA含量的变化 (过程 b表示 DNA复制期， a、 c分别是 DNA复制前期、后期 )，图乙是有丝分裂显微照片。请据图回答下列问题：(1)图甲结果表示 DNA含量是正常细胞两倍的时期是 _，细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是 _。 (填字母代号 )(2)图甲 c时期细胞核 DNA、染色体与染色单体比例为 _；d时期细胞质中 mRNA明显减少，最可能的原因是 _。(3)可以采用放射性同位素标记技术研究细胞有丝分裂过程中 DNA和RNA的变化情况。为区别 DNA和 RNA，最好选择标记的合成原料依次是_和 _，研究中应选择的测量材料是洋葱根尖的 _部位。(4)制作有丝分裂装片的基本流程是 _；制成的装片应先放在 _下观察，要先找到分生区的细胞。欲把图乙中的A细胞移到视野中央，具体操作是 _。(5)已知图丙的横坐标是每个细胞的 DNA含量，在取样的 6 000个细胞中，处于 M期 (分裂期 )的细胞数为 300个以及时长是 1小时。请问 DNA复制期 (图甲 b时期 )的细胞数是 _个，一个细胞周期的总时长是_小时。【研析】 本题考查对细胞有丝分裂过程中染色体和 DNA的变化及DNA、 RNA的结构和基因的表达的理解。具体解题过程如下：信息解读 ： 图甲中 a、 b、 c表示分裂间期， d表示分裂期， b时期 DNA分子复制， a、 c时期细胞质中 mRNA含量明显增多。信息解读 ： 由设问 (5)的题干及图丙可知， DNA为 2的细胞数目为 3 000个 DNA 为 4的细胞数目为 1 500个。分裂期时间为 1小时，分裂期细胞为 300个，取样的细胞数目为 6 000 个。审 关键 信息联 联系基础设问 (1)可联系： 有丝分裂过程中各时期染色体、 DNA的数目变化和翻译的过程及核糖体的功能。分裂间期主要进行 DNA的复制和有关蛋白质的合成。 mRNA合成后进入细胞质中，核糖体结合到mRNA上，一起参与翻译过程 。设问 (2)可联系： 有丝分裂过程中各时期染色体、 DNA的数目变化及染色体的行为。细胞分裂期细胞核中的染色体为高度螺旋化状态。设问 (3)可联系： DNA和 RNA的区别。 DNA的特有碱基为胸腺嘧啶 (T)，RNA的特有碱基为尿嘧啶 (U)。根尖只有分生区细胞具有持续分裂能力，即具有细胞周期 。设问 (4)可联系： “ 观察根尖分生组织的细胞分裂 ” 实验步骤。制作有丝分裂装片的基本流程为解离、漂洗、染色、制片。观察装片时应先用低倍镜观察，后用高倍镜观察，显微镜下成倒像 。设问 (5)可联系： 细胞周期的特点，间期较长，占绝大多数时间，分裂期很短，占的比例很小 。答 研判设问设问 (1)： DNA复制后的间期和前、中、后期细胞中的核 DNA含量是正常细胞的两倍。由信息 和翻译过程可知， mRNA含量高时核糖体最活跃，即 a、 c时期。设问 (2)： c时期为 DNA复制后的间期，细胞核中每条染色体含有两条染色单体，每条染色单体上有一条 DNA分子，即核 DNA、染色体与染色单体比例为 212 。 d时期处于细胞分裂期，高度螺旋化染色体中的 DNA分子不能进行转录。设问 (4)：显微镜下成倒像，因此，移动装片时应向成像相同的方向移动。设问 (5)： DNA为 2的细胞为复制前的细胞，共 3 000 个； DNA为 4的细胞为复制后的细胞，共 1 500个，因此， DNA复制期的细胞数为 6 000 3 000 1 500 1 500。分裂期细胞 300个，总的取样细胞数为 6 000，占 1/20，分裂期的时间为 1小时，因此，细胞周期为 20小时。答案 (1)c、 d a、 c (2)212 分裂期染色体高度螺旋化，DNA不能转录 (3)胸腺嘧啶 (脱氧核苷酸 ) 尿嘧啶 (核糖核苷酸 ) 分生区 (4)解离、漂洗、染色、制片 低倍镜 把装片向上移动 (5)1 500 201识别动植物细胞图像的方法(1)图像为方形，或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，可判断为植物细胞。(2)图像为圆形，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，可判断为动物细胞。2鉴别一个正在分裂的细胞是动物细胞还是植物细胞的方法 细胞板将细胞质分成两个部分 植物细胞。 细胞膜将细胞质分成两个部分 动物细胞。3判断曲线表示的是 DNA还是染色体的方法(1)依据：曲线中的 “ 斜线 ” 有无。(2)判断： 曲线中有 “ 斜线 ”DNA 。 曲线中无 “ 斜线 ” 染色体。请回答下列与植物细胞有丝分裂实验相关的问题：(1)在用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中，要将细胞分散开可以通过进行 _等操作来实现；在该实验中，若只跟踪分生区的一个特定细胞，则无法同时观察到有丝分裂的各个时期，其原因是 _。当由低倍镜换成高倍镜观察染色体时，若要提高视野的亮度，应调节 _和 _。(2)以下是几位同学进行细胞有丝分裂实验的操作情况，请分析：甲同学从解离液中取出材料，立即染色，实验效果很差；乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察，看不清细胞；丙同学将制好的装片直接用高倍镜观察，花了很长时间，也没有找到细胞。 甲实验效果差的原因是 _； 乙看不清细胞的原因是 _； 丙操作上的错误是 _。(3)若已知洋葱根尖分生区细胞周期为 12小时，显微镜下计数处于各时期的细胞数目如下：间期 880个，前期 67个，中期 18个，后期和末期 35个。则间期所占时间为_(单位：小时，精确到小数点后一位 )。(4)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差，因而对整个实验结果可能产生影响的有 _。 取材时间 根尖培养温度 解离时间长短 载玻片厚度 计数的细胞是否属于分生区细胞 细胞周期各时期区分是否准确解析 (1)要将细胞分散开，可以采用解离、捣碎、压片等方法。在一个视野中不能找到处于有丝分裂各个时期的细胞，此时可以移动装片进行寻找，因为细胞在解离时已经被盐酸杀死，不能再继续进行分裂。由低倍镜换到高倍镜后增加视野的亮度需要调节光圈和反光镜。 (2)题中所述 3位同学的实验操作是很多同学经常出现的问题，正确的做法是：染色前一定要漂洗；染色后在载玻片上加一滴清水后再制片；观察时应先在低倍镜下找到分生区的细胞后再换用高倍镜观察。 (3)间期所占时间为880(880 67 18 35)1210.6( 小时 )。 (4)实验中的许多因素都会影响实验结果，如取材时间、根尖培养温度、解离时间长短等，但载玻片厚度不会影响实验结果，只是对观察实验现象产生一点影响。答案 (1)解离、捣碎、压片 (写出任意一项即可 ) 解离后细胞已经死亡 光圈 反光镜 (2) 没有漂洗 没有滴加清水和进行压片 应先在低倍镜下观察，找到目标并将其移至视野中央后再用高倍镜观察 (3)10.6小时 (4)课堂归纳网络构建填充： 染色体 DNA 染色单体 复制 纺锤体 子细胞1动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于：(1)间期中心粒倍增。(2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。(3)末期细胞膜从中部凹陷并把细胞缢裂为两部分。2无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体的变化。3龙胆紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。4洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程：解离 漂洗 染色 制片。5由于细胞分裂间期持续时间最长，因此处于分裂间期的细胞数目最多。关键语句 1下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，错误的是 ( )A在分裂间期， DNA复制后含量加倍B在分裂前期，由中心粒周围发出纺锤丝形成纺锤体C在分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板上，含染色单体D在分裂后期，每一个着丝点分裂成两个，染色体数目加倍，不含染色单体解析：选 B 动植物细胞有丝分裂过程中染色体的变化是相同的，间期进行复制，中期染色体的着丝点排列在赤道板上，后期染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，均分到两个子细胞中去；分裂前期动植物细胞形成纺锤体的方式不同，末期形成子细胞方式不同。2关于高等动、植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是 ( )A核分裂时，染色体的活动不同B细胞质的分裂方式相同C纺锤体的形成和消失方式相同D细胞分裂末期高尔基体的作用不同解析：选 D 动、植物细胞有丝分裂过程中，染色体变化是相同的；细胞质的分裂方式不同，动物细胞从中央凹陷缢裂均分细胞质，植物细胞中央出现细胞板，分隔细胞质形成两个子细胞；在末期高尔基体的作用不同，动物细胞高尔基体与细胞分裂无直接关系，植物细胞高尔基体与细胞壁的形成有关。3如图为某一高等生物的细胞进行有丝分裂某一时期的图像，下列叙述不正确的是 ( )A该生物为一种植物B该细胞中含有 8条染色单体C该细胞处于有丝分裂后期D该细胞含有 8条染色体解析：选 B 图中细胞具有细胞壁，是植物细胞；细胞中正在发生染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成的子染色体在纺锤丝的牵引下正向两极移动，该细胞处于有丝分裂的后期；染色体数目以着丝点为准，图中有 8个着丝点即含有 8条染色体，没有染色单体存在。4如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内 DNA分子含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是 ( )A O a段表示间期，染色体