2019_2020学年高中生物6.1.2动植物细胞有丝分裂的区别和观察有丝分裂实验学案新人教版必修120190904146.doc

第2课时动植物细胞有丝分裂的区别和观察有丝分裂实验课前自主预习案一、动物细胞的有丝分裂1动植物细胞有丝分裂的不同点填表时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒有中心粒，且完成倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体末期细胞板扩展形成细胞壁，分割细胞细胞膜由中部向内凹陷，缢裂细胞2.有丝分裂的特征和意义(1)特征：将经过复制的亲代细胞的染色体，精确地平均分配到两个子细胞中。(2)意义：在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。二、无丝分裂三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1实验原理(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。(2)在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的形态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。(4)盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞相互分离。2实验试剂(1)解离液：由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1：1配制而成。(2)龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)：使染色体着色。(3)漂洗液：清水，洗去组织中的解离液。3实验步骤(1)装片的制作：填图(2)观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换上高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。判断下列有关叙述的正误(1)动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化不同()(2)动物细胞分裂间期有DNA的复制和中心体的倍增()(3)无丝分裂过程中核膜不消失()(4)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色()(5)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散()答案：(1)(2)(3)(4)(5)课堂互动探究案【课程标准】 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片【素养达成】 1通过比较分析，阐明动植物细胞有丝分裂的异同。(科学思维) 2观察细胞分裂示意图，动手画坐标曲线图，理解有丝分裂中染色体和DNA等物质的数目变化特点。(科学思维)3制作装片并观察根尖分生组织细胞的有丝分裂过程。(科学探究)有丝分裂中形成的染色体可以在高倍镜下观察到，因此我们可以通过观察染色体的数目和形态来判断细胞分裂的不同时期。另外，动物细胞和植物细胞在结构上有很大的区别，植物细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁，但有中心体，因此它们的有丝分裂过程也有着不同的地方。这就是今天这节课要学的内容。探究点一动、植物细胞有丝分裂的比较、无丝分裂【师问导学】如图是动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的对比图，据图分析：时期间期前期末期植物细胞动物细胞1.动植物细胞分裂间期的区别主要是什么？答案：发生复制的结构不完全相同，动物还有中心体的复制。2动植物细胞分裂前期形成纺锤体的方式有什么不同？答案：高等植物细胞是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞是由中心粒周围发出星射线形成纺锤体。3动植物细胞分裂末期细胞一分为二的方式有什么不同？答案：高等植物细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞；动物细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞。4(1)动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用有何异同？(2)无丝分裂过程中有遗传物质的复制和分离吗？两个子细胞的遗传物质完全相同吗？(3)原核细胞的分裂方式是无丝分裂吗？答案：(1)相同点：线粒体：为细胞分裂提供能量。核糖体：合成与细胞分裂有关的蛋白质。不同点：动物细胞有中心体：分裂前期，两组中心粒发出的星射线形成纺锤体，牵引染色体移动，某些低等植物细胞也有中心体。植物细胞高尔基体参与分裂，合成纤维素和果胶，形成新的细胞壁。(2)无丝分裂过程中有遗传物质的复制和分离，核遗传物质一定平均分配，否则不能保证子细胞遗传性状的稳定性，细胞质遗传物质并不平均分配，总的遗传物质不完全相同。(3)不是。无丝分裂是真核细胞的一种分裂方式，原核细胞的分裂方式称为二分裂。【智涂笔记】动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的区别可以归纳为：(1)三个时期：区别较大的集中在分裂间期、前期和末期。(2)二个结构：变化集中于中心体和细胞板两个结构。(3)一个特例：低等植物细胞兼具动物细胞和高等植物细胞的特点。【师说核心】1高等植物细胞与动物细胞有丝分裂过程的比较不同点相同点有丝分裂过程间期分裂期中心体有无及倍增前期：纺锤体形成机制不同末期：胞质分裂方式不同高等植物细胞无染色体完成复制染色体平均分配到两个子细胞中动物细胞有染色体完成复制染色体平均分配到两个子细胞中2.根据染色体变化识别细胞分裂时期(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布前期，如图1。(2)着丝点排列在赤道板上中期，如图2。(3)着丝点分裂，染色体数目加倍后期，如图3。(4)染色体变成染色质末期，如图4。3动植物细胞分裂图像的识别(1) (2)图像呈圆形，外面无细胞壁，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式产生子细胞，一般可判断为动物细胞。【检测反馈】1下面是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是()A上述细胞有丝分裂的顺序是甲丁乙丙B显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期C开始出现染色体的时期是丁，染色体开始转变成染色质形态的时期是丙D若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于丙图解析：图中甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂顺序为甲丁乙丙；细胞周期中，间期历时最长，显微镜观察连续分裂的动物组织细胞，处于间期的细胞数目最多；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，消失转变为染色质在末期；纺锤体的形成是在前期。答案：D2洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是()A在细胞分裂间期，核糖体合成蛋白质功能增强B在细胞分裂前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C在细胞分裂中期，细胞内ATP的含量明显减少D在细胞分裂末期，高尔基体为细胞壁的形成合成多糖解析：ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，使细胞内ATP与ADP的含量处在动态平衡中，因此，在细胞分裂中期，细胞内ATP的含量不会明显减少。答案：C3下列关于无丝分裂的叙述错误的是()A低等生物细胞特有的分裂方式B也存在遗传物质的复制过程C分裂过程中不出现纺锤丝D分裂过程中不出现染色体的变化解析：无丝分裂是指分裂过程中不会出现纺锤丝和染色体的变化的一种细胞分裂方式。无丝分裂与有丝分裂一样也存在遗传物质的复制过程。无丝分裂在高等动物体内也存在，如蛙的红细胞的分裂。答案：A4依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它()ADNA的复制方式B是否出现星射线C细胞质分成两部分的方式D自身蛋白质合成的方式解析：最可靠的区分依据是检查它的子细胞形成方式。答案：C探究点二观察根尖分生组织细胞的有丝分裂【师问导学】根据如图和教材内容完成下列问题：1该实验的选材有什么要求？下表中最适合的是哪一种生物？生物分裂间期/h分裂期/hA10.60.4B180.5C3.51D10.42.3答案：由于处于分裂期的细胞数目较少，因此选材时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞，这样可以使处于分裂期的细胞相对较多，容易观察。根据这个原则，上表中最合适的应该是物种C。2实验中在用解离液对根尖进行解离的时候，时间选择35 min，处理时间太短或太长都不好，请思考要严格控制时间的原因。答案：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。3解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是什么？答案：防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞，同时盐酸也腐蚀镜头也防止影响染色效果。4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？答案：解离要充分；用镊子弄碎；压片。5视野中处于哪个时期的细胞数目最多？为什么？答案：处于间期的细胞最多，因为在细胞周期中间期经历时间最长。6在观察时如何找到分生区细胞？答案：把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到呈正方形且排列紧密的细胞即为分生区细胞。7能否将视野固定在一个细胞观察其连续的变化过程？如果不能，应怎样做？答案：不能。将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程，细胞解离后已被杀死，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。【智涂笔记】观察根尖组织细胞有丝分裂的三点提醒(1)视野中处于间期的细胞最多，因为间期时间最长。(2)每一时期的时长细胞周期此时期的细胞数占计数细胞总数的比例。(3)观察不到细胞分裂的动态连续变化的原因：根尖细胞解离时已经被解离液杀死。【师说核心】1操作步骤2使根尖细胞相互分散的方法(1)解离，盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎。(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。3实验过程中的注意事项(1)解离：解离充分，细胞才能分离开来。解离时间要适当：过长会使根尖过于酥软且染色体成分被破坏，过短会使根尖细胞不能相互分离。(2)漂洗：漂洗一定要彻底，防止解离液有残留。染色前必须先漂洗，这两步不能颠倒，否则影响实验效果。(3)染色：染色时要掌握好染色液的浓度和染色时间，若染色时间过长，染色过深，显微镜下会出现一片紫色，无法观察到染色体。(4)压片：压片时用力要恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞不能分散开来，用力过重或过轻都会影响观察。(5)观察：通过解离将细胞杀死，使细胞停留在不同分裂时期，因此要不断移动装片，寻找不同时期的细胞分裂图像。观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短。处于间期的细胞数目最多。【检测反馈】1下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中，正确的一组是()解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生中和用龙胆紫溶液是为了将细胞核中的染色体染成紫色压片可将根尖细胞压成单层，使之不相重叠当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化A BC D解析：解离的目的是使细胞彼此分离，细胞未分散开，只是为细胞分散开奠定了基础，故错误；装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时，细胞已被杀死)，不管其处于哪个时期，都不会再继续变化，所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点，故错误。答案：D2下面是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有错误的是()解析：细胞板出现在植物细胞的分裂过程中，动物细胞分裂过程中不会出现。答案：C3用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时，下列叙述正确的是()A可看到分裂中期的染色体和DNAB视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等D选某个特定细胞可观察它的整个分裂过程解析：在高倍显微镜下观察不到DNA。有丝分裂过程中，间期、前期、中期与末期染色体数目相等，均是后期染色体数目的一半，因此视野中不同细胞的染色体数目可能不相等。分裂间期的持续时间约占细胞周期的90%95%，因此，处于分裂间期的细胞数目远远多于处于中期的细胞数目。洋葱根尖细胞经解离后死亡，不能观察某个特定细胞的整个分裂过程。答案：B【网络建构】【主干落实】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。问题探讨教材P1101提示：象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。2提示：生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。实验1教材P1101提示：当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。2提示：根据球体的体积公式V4/3r3，表面积公式S4r2，计算结果如下表。细胞直径(m)表面积(m2)体积(m3)比值(表面积/体积)201 2564 1870.30302 82614 1300.203.提示：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。批判性思维教材P111提示：细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。旁栏思考题教材P113提示：有丝分裂的丝指的是纺锤丝。技能训练教材P114提示：限制细胞长大的因素主要有两方面。(1)细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。(2)细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。练习教材P114基础题1提示：C细胞大小受细胞表面积与细胞体积比的限制，体积越小相对表面积越大，细胞的物质运输效率越高；细胞的大小还受到细胞核的控制。2提示：A间期完成了DNA的复制和有关蛋白质的合成。3提示：D着丝点分裂发生在有丝分裂后期。4提示：CE动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的不同主要表现在：前期纺锤体的形成方式不同，植物细胞由两极发