2024-2025学年高一生物必修第一册（人教版）课件 第6章 细胞的生命历程 第1节 第2课时 动物细胞的有丝分裂与观察根尖分生区组织细胞的

第2课时动物细胞的有丝分裂与观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.说明动植物细胞有丝分裂的异同。2.阐明有丝分裂中染色体和DNA等物质变化规律。3.能制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片，观察、描述有丝分裂各个时期的特点。1.动物细胞区别于高等植物细胞有丝分裂的主要特征在于：①间期要进行中心粒倍增；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.洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程为：解离→漂洗→染色→制片。【主干知识梳理】一、动物细胞的有丝分裂1．动植物细胞有丝分裂的区别时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无______的倍增(低等植物细胞除外)______倍增前期________发出________，形成纺锤体______发出_______，形成纺锤体末期_______扩展为细胞壁，分割细胞质______________向内凹陷，缢裂细胞质中心粒细胞两极纺锤丝中心粒中心粒星射线细胞板细胞膜从中部2.有丝分裂的特征和意义(1)特征：将亲代细胞的_______经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地_________到两个子细胞中。(2)意义：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。染色体平均分配DNA遗传二、无丝分裂(1)特点：分裂过程中没有出现_______和_______的变化。

(2)过程：①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个_______。②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成___________。(3)实例：蛙的________的无丝分裂。纺锤丝染色体细胞核两个子细胞红细胞三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物根尖、芽尖的________细胞能进行有丝分裂。(2)在高倍显微镜下观察各个时期细胞内_______的存在状态，就可以判断这些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__________

(如甲紫溶液)着色。分生区染色体碱性染料2．实验步骤【教材微点发掘】1．下图是动植物细胞分裂示意图，请按照要求归类。(1)表示高等植物细胞有丝分裂的是________________。(2)表示动物细胞有丝分裂的是______________。2．细胞是否能够无限分裂？癌细胞为什么能够恶性增殖？提示：正常细胞不会无限分裂，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次。但是，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。图2、图3、图5图1、图4、图6教材问题提示(一)思考·讨论1．动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂在染色体的行为、染色体和DNA数量变化的共同规律是：在前期，染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗形成染色体，每条染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，此时染色体的数量不变，但DNA的数量较体细胞加倍；在中期，染色体的着丝粒都排列在赤道板上；在后期，染色体的着丝粒分裂成两个，两条姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极，此时染色体的数量加倍，而DNA的数量保持不变；在末期，染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，末期结束后子细胞中染色体和DNA的数量与亲代相同。2．动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞的不同点：第一，动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。3．细胞有丝分裂的重要意义：将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(二)思维训练1．细胞越小，表面积与体积的比值越大。2．细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。3．细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。新知探究(一)动植物细胞有丝分裂的区别及无丝分裂【探究·深化】[情境质疑]据动物细胞有丝分裂模式图归纳动植物细胞有丝分裂的区别：(1)动植物细胞分裂间期的区别主要是什么？提示：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？提示：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？提示：高等植物细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞；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)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？提示：相同点：①线粒体：为细胞分裂提供能量。②核糖体：合成与细胞分裂有关的蛋白质。不同点：①动物细胞有中心体，分裂前期，两组中心粒周围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。②植物细胞高尔基体参与分裂，合成纤维素和果胶，形成细胞壁。[重难点拨]1．图解动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别2．与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器名称细胞类型作用时期生理作用核糖体动植物细胞主要是间期有关蛋白质的合成中心体动物、某些低等植物细胞前期参与纺锤体的形成高尔基体植物细胞末期参与细胞壁的形成线粒体动植物细胞整个时期提供能量【典题·例析】[典例1]如图是细胞不同分裂时期的示意图，分析以下叙述，错误的是(

)A．②时期与③时期细胞内染色体数目相等B．④时期的细胞有8条染色体C．①时期细胞内含有8个核DNAD．③时期是观察辨认染色体形态和数目的最佳时期[答案]

D[解析]

①时期细胞中染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；②时期细胞中染色体散乱分布，处于有丝分裂前期；③时期细胞处于有丝分裂间期；④时期细胞中着丝粒已分裂，处于有丝分裂后期。②时期细胞与③时期细胞内染色体数目相等，都是4条，A正确；④时期的细胞中着丝粒已分裂，该细胞中有8条染色体，B正确；①时期细胞内含有4条染色体，8个核DNA，C正确；①时期细胞中染色体形态比较稳定、数目比较清晰，是观察辨认染色体形态和数目的最佳时期，D错误。[典例2]甲、乙两图都是某种动物细胞分裂过程中部分染色体行为示意图，两个细胞均来自同一个体；丙图是该动物某种细胞分裂过程中染色体数目变化曲线(部分时期)。下列分析正确的是(

)A．甲、乙两图中染色体和核DNA数分别是4、8和4、8B．甲、乙两图细胞中都含有姐妹染色单体C．丙图中bc段形成的原因是核DNA复制使染色体数目加倍D．丙图处于de段的细胞会出现细胞膜向内凹陷的现象[答案]

D[解析]

甲图细胞处于有丝分裂中期，有4条染色体、8个核DNA分子；乙图细胞处于有丝分裂后期，有8条染色体、8个核DNA分子，A错误。甲图细胞有姐妹染色单体，乙图细胞没有姐妹染色单体，B错误。丙图中bc段染色体含量加倍，是因为着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开，成为2条染色体，C错误。丙图中de段应是有丝分裂的末期，且该细胞为动物细胞，则会出现细胞膜向内凹陷的现象，D正确。[延伸思考](1)如果甲图表示高等植物细胞，则怎样改进此图？提示：高等植物细胞没有中心体，应将甲图的中心体去掉；高等植物细胞具有细胞壁，图中没有画出，应该补充。(2)据丙图所示，若将纵坐标的含义换为染色体数目/核DNA数目，请画出相应的曲线变化。提示：

【应用·体验】1．动物细胞和植物细胞同属于真核细胞，它们的有丝分裂过程基本相同。动植物细胞有丝分裂的不同点是(

)A．分裂间期：DNA分子复制B．分裂中期：着丝粒排列在赤道板上C．分裂后期：染色体数目加倍D．分裂末期：细胞中央出现细胞板答案：D

解析：植物和动物细胞有丝分裂的主要区别在前期和末期，植物细胞在末期赤道板的位置出现细胞板形成细胞壁，分裂成为两个子细胞，动物细胞在末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部内陷，把细胞缢裂成两部分，形成两个子细胞。2．a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关叙述正确的是(

)A．a图表示植物细胞有丝分裂中期B．b图表示人的红细胞分裂的某个阶段C．c图细胞可能来自d图所示细胞D．d图细胞中含有8条染色体答案：C

解析：a图中细胞正逐步形成细胞板，表示植物细胞有丝分裂末期，A错误；人的成熟的红细胞没有细胞核，不能进行无丝分裂，人的红细胞是由骨髓造血干细胞增裂、分化而来的，b图可表示蛙的红细胞分裂的某个阶段，B错误；c图中细胞处于有丝分裂的后期，有8条染色体，d图中细胞处于有丝分裂的中期且有4条染色体，故c图细胞可能来自d图所示细胞，C正确；d图表示动物细胞有丝分裂中期，细胞中含有4条染色体、8条染色单体，D错误。新知探究(二)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂【探究·深化】[情境质疑]根据下图和教材内容回答下列问题：(1)该实验的选材有什么要求？提示：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。(2)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？提示：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。(3)视野中处于哪个分裂时期的细胞数目最多？为什么？提示：处于间期的细胞最多，因为细胞周期中间期所占的时间最长。(4)为何要找分生区？分生区的特点是什么？能用高倍物镜找分生区吗？为什么？

提示：因为在根尖中只有分生区的细胞能够进行细胞分裂；分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态；不能用高倍物镜找分生区，因为高倍物镜观察的实际范围很小，难以发现分生区。(5)所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？提示：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。[重难点拨]实验成功的关键及注意事项实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体压片过轻细胞未分散开过重将组织压烂续表显微镜观察细胞状态显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化细胞数目间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长易错提醒①不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程②不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到③对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象续表【典题·例析】[典例1]下面是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，有关评价合理的是(

)A．剪取洋葱根尖2～3mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节C．在观察的图像中，b区域属于分生区的细胞，细胞已死亡D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显[答案]

C[解析]

洋葱根尖2～3mm的区域属于分生区；实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡很小，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显。[典例2]回答与观察细胞染色体实验有关的问题：(1)右图表示洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22：00时，若要观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程，取材的最佳时间是______________________。(2)某同学检查了洋葱根尖6000个处于有丝分裂中的细胞，其中有692个处于前期，105个处于中期，35个处于后期，168个处于末期。据此判断，下列有关叙述错误的是(

)A．分裂期中各时期相对持续时间是前期＞末期＞中期＞后期B．细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短C．分裂期中前期持续的时间最短D．分裂中期持续的时间约为0.21h[解析]

(1)分裂间期是一个新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程主要是观察分裂期的各期图像，结合题干信息和题图计算得出：分裂期所处的时间是次日8：00～10：00。(2)由题干可知，处于前期的细胞数目＞处于末期的细胞数目＞处于中期的细胞数目＞处于后期的细胞数目，根据细胞数目推测细胞有丝分裂过程中各个时期的时间关系为前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持续时间为105÷6000×12＝0.21(h)。[答案]

(1)次日8：00～10：00

(2)C【应用·体验】1．(2024·浙江1月选考)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①～④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是(

)A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成B．细胞②处于中期，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二答案：B

解析：蛋白质的合成不在细胞核内，而在细胞质中的核糖体上，A错误；有丝分裂中期染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B正确；有丝分裂后期着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，不是同源染色体分离，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，C错误；植物细胞末期形成细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而将细胞一分为二，D错误。2．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)，甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(

)实验人员操作取材解离漂洗染色制片甲根尖1～3mm处－＋＋＋乙根尖1～3mm处＋－＋＋丙根尖5～7mm处＋＋＋＋A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚答案：C

解析：解离的目的是使细胞相互分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。科学思维——构建模型与运用模型1．有丝分裂中核DNA数量变化曲线的两种变式模型(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。①图中ef段表示分裂间期，变化的原因是DNA分子复制。②fg段是存在染色单体的时期，包括间期的G2期、前期和中期，每条染色体中含有2个DNA分子。③g→h变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。④gi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图3表示染色体与核DNA数目之比，是图2的变式。①在有染色单体时，染色体数与核DNA数之比为1∶2；不存在染色单体的时期，染色体数与核DNA数之比为1∶1。②图中BC段表示分裂间期，CD段表示有丝分裂的间期的G2期、前期和中期，DF段表示有丝分裂的后期和末期。2．运用模型解释细胞不能无限长大(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境的物质交换能力越小。(2)细胞内物质的交换受到细胞体积的制约，细胞体积过大，会影响物质运输的效率，细胞内的生命活动也不能得到有效的控