第2課時動物細胞的有絲分裂及無絲分裂與視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂課標要求1．說出動物細胞和植物細胞有絲分裂的區(qū)分。2．制作和視察根尖分生區(qū)組織細胞有絲分裂簡易裝片或視察其永久裝片。核心素養(yǎng)1．生命觀念——通過比較動植物細胞有絲分裂的異同，相識生命現(xiàn)象的多樣性和統(tǒng)一性。2．科學思維——模型與建模：構(gòu)建有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)量改變模型。3．科學探究——通過視察有絲分裂試驗，駕馭顯微視察試驗的基本操作方法，提高實踐實力。學問點一動物細胞的有絲分裂及無絲分裂必備學問·夯實雙基1．動植物細胞有絲分裂的不同點時期植物細胞有絲分裂動物細胞有絲分裂間期無_中心粒__有_中心粒__，且完成倍增前期細胞兩極發(fā)出_紡錘絲__形成紡錘體中心粒移到細胞兩極，并發(fā)出_星射線__形成紡錘體末期_細胞板__擴展形成細胞壁，分割細胞_細胞膜__由中部向內(nèi)凹陷，縊裂細胞2.有絲分裂特征及意義(1)特征：將親代細胞的_染色體__經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均安排到_兩個子細胞__中。(2)意義：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(1)特點：在分裂過程中沒有_紡錘絲__出現(xiàn)和_染色體__的改變，因此叫無絲分裂。(2)實例：_蛙的紅細胞__的分裂。4．細胞不能無限長大活學巧練1.動植物細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)改變不同。(×)2．動物細胞分裂間期有DNA的復(fù)制和中心粒的倍增。(√)3．動物細胞有絲分裂過程中細胞板在末期形成。(×)深化探討1.動植物細胞有絲分裂過程中與細胞分裂有關(guān)的細胞器及作用是什么？提示：細胞器作用線粒體主要是供能(DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體移動等)中心粒參加紡錘體的形成(動物、低等植物細胞)高爾基體參加細胞壁的形成(植物細胞)核糖體合成有關(guān)的蛋白質(zhì)2.鑒別一個正在進行有絲分裂的細胞是植物細胞還是動物細胞最牢靠的方法是什么？提示：因在一些低等植物細胞里，也存在著中心體，分裂時也會出現(xiàn)星射線，因此最牢靠的方法是依據(jù)有絲分裂過程中是形成細胞板使細胞質(zhì)分割為二，還是細胞膜內(nèi)陷使細胞質(zhì)分割為二作為鑒別依據(jù)。課內(nèi)探究·名師點睛1．依據(jù)染色體改變識別細胞分裂時期(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．動植物細胞分裂圖像的識別(1)eq\x(\a\al(分裂圖像呈方,形，有細胞壁))(2)圖像呈圓形，外面無細胞壁，或有中心粒結(jié)構(gòu)，無細胞板結(jié)構(gòu)，通過縊裂方式產(chǎn)生子細胞，一般可推斷為動物細胞。典例剖析典例1如圖是某生物體細胞有絲分裂的不同分裂時期的圖像，對圖像的描述錯誤的是(C)A．該生物不行能是低等植物B．圖甲、圖丙所示細胞內(nèi)染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)之比都為1∶2∶2C．圖甲所示細胞正在進行中心粒復(fù)制D．圖甲、圖乙、圖丙所示細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期解析：該生物細胞不含細胞壁，不行能是低等植物，A項正確；圖甲、圖丙所示細胞內(nèi)染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)之比都為1∶2∶2，B項正確；中心粒的復(fù)制發(fā)生在分裂間期，而圖甲所示細胞處于有絲分裂前期，C項錯誤；圖甲、圖乙、圖丙所示細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期，D項正確。變式訓(xùn)練?(2024·吉林省五地六校聯(lián)考)下列關(guān)于無絲分裂的敘述中，正確的是(C)A．由于細菌分裂過程中無紡錘絲形成，因此細菌的分裂方式為無絲分裂B．蛙的紅細胞和人的紅細胞均可進行無絲分裂C．無絲分裂過程中不出現(xiàn)染色體和紡錘絲的改變D．無絲分裂過程中無DNA分子復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成解析：無絲分裂是真核生物的分裂方式，細菌是原核生物，A錯誤；蛙的紅細胞進行無絲分裂，人的紅細胞不分裂，B錯誤；無絲分裂過程中無染色體出現(xiàn)和紡錘絲的改變，C正確；無絲分裂過程中有DNA的復(fù)制，D錯誤。故選C。學問點二視察細胞有絲分裂試驗必備學問·夯實雙基1．試驗原理(1)有絲分裂常見于植物的_芽尖、根尖__等分生區(qū)細胞，相宜條件下有絲分裂旺盛，易視察到_各個時期__的細胞。(2)在高倍顯微鏡下，可依據(jù)細胞內(nèi)_染色體__的形態(tài)識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。(3)細胞內(nèi)的染色體簡單被_堿性__染料著色。2．試驗步驟：取材→_解離__→_漂洗__→_染色__→_制片__?；顚W巧練1.鹽酸解離根尖的同時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)細胞分散。(√)3．在“視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”試驗中，持續(xù)視察，視野中處于中期的細胞將分裂成兩個子細胞。(×)深化探討為什么要將解離過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影響染色效果。課內(nèi)探究·名師點睛視察根尖分生組織細胞的有絲分裂一、試驗原理項目原理選材高等植物的分生組織細胞有絲分裂較旺盛染色細胞核內(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高倍顯微鏡視察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，從而推斷處于哪個分裂時期二、用品分析1．試驗材料(1)選擇生長旺盛，具有持續(xù)分裂實力的部位，如根尖、芽尖。(2)選擇染色體數(shù)目較少的生物，以便于染色體的計數(shù)。(3)選擇分裂期占細胞周期時間比例大的細胞，易視察到分裂期細胞。2．試劑及其成分、作用試劑成分作用解離液質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸與體積分數(shù)為95%的酒精以1∶1的比例混合使組織中的細胞相互分別開來漂洗液清水洗去組織中的解離液，防止解離過度，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.顯微鏡的運用(1)先用低倍顯微鏡找到分生區(qū)的細胞：分生區(qū)細胞呈正方形，排列緊密。(2)再用高倍顯微鏡找到分裂中期的細胞，因為中期細胞中染色體的形態(tài)更為清楚和固定，然后再找前期、后期、末期的細胞。三、方法步驟1．洋蔥根尖的培育在上試驗課之前的3～4d內(nèi)，取洋蔥一個，放在廣口瓶上。瓶內(nèi)裝滿清水，讓洋蔥的底部接觸到瓶內(nèi)的水面。把這個裝置放在暖和的地方培育。待根長約5cm時，取生長健壯的根尖制成臨時裝片視察。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時至下午2時(洋蔥根尖分生區(qū)細胞處于分裂期的較多，這會因洋蔥品種、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，使組織中的細胞相互分別開來。(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，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，以使細胞分散開來，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胞有絲分裂的臨時裝片”的敘述，正確的是(A)A．試驗前要先將洋蔥培育生根，選取生長健壯的根尖進行試驗B．為保證明驗效果，裝片的制作過程中解離后要先染色再漂洗C．鏡檢時，在高倍鏡下仔細視察可見到染色質(zhì)螺旋形成染色體D．試驗結(jié)果可證明，在細胞周期中分裂期的持續(xù)時間長于分裂間期解析：試驗前3～4d，要先將洋蔥培育生根，選取生長健壯的根尖進行試驗，因生長健壯的根尖分裂旺盛，便于視察，A項正確；臨時裝片的制作流程為解離→漂洗→染色→制片，B項錯誤；在解離階段，經(jīng)過解離液(鹽酸和酒精混合液)的處理，細胞已經(jīng)死亡，因此不會望見染色質(zhì)螺旋形成染色體的現(xiàn)象，C項錯誤；通過視察統(tǒng)計，大多數(shù)細胞處于分裂間期，因此試驗結(jié)果可證明，在細胞周期中分裂間期的持續(xù)時間長于分裂期，D項錯誤。變式訓(xùn)練?如圖表示洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的制作與視察過程。據(jù)圖回答下面的問題：(1)制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片時，取材的根尖長度在2mm左右，不能過長，也不能過短，以獲得根尖_分生__區(qū)細胞。(2)試驗中圖丙通常用_甲紫溶液(或醋酸洋紅液等堿性染料)__作為染液，目的是使細胞中_染色體__著色。(3)顯微視察時，視野中視察到的大多數(shù)細胞處于_分裂間期__，緣由是_在細胞周期中，分裂間期持續(xù)時間遠大于分裂期__。解析：(1)制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片時，取材的根尖長度在2mm左右，以獲得根尖分生區(qū)細胞。(2)染色體簡單被堿性染料(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，視野中視察到的大多數(shù)細胞處于分裂間期，緣由是在細胞周期中分裂間期持續(xù)時間長(分裂期持續(xù)時間短)。各種有絲分裂的圖像分析1．有絲分裂過程的圖像識別方法確定細胞種類及分裂方式的基本思路：首先推斷細胞類別，是動物細胞、高等植物細胞還是低等植物細胞；其次確定分裂方式，是有絲分裂還是無絲分裂，假如是有絲分裂，可再依據(jù)染色體的形態(tài)確定細胞所屬的分裂時期。(1)二分裂方式和無絲分裂的區(qū)分：二分裂時核物質(zhì)大致均分，沒有核膜包被，而無絲分裂時細胞核是從中間凹陷縊裂。(2)依據(jù)下表所示特點推斷有絲分裂各時期項目間期前期中期后期末期識圖特征有核膜，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，姐妹染色單體分開核膜、核仁出現(xiàn)，染色體變成瘦長而盤曲的染色質(zhì)2.坐標圖(如圖)(1)間期完成復(fù)制，1個DNA分子變成2個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，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，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，一個細胞分成兩個子細胞，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，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、后期和末期無染色單體時，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物細胞有絲分裂圖像，圖乙、丙、丁分別是對該動物細胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(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．該動物的體細胞中都含有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?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、染色單體和核DNA的關(guān)系D．圖丁所示細胞正處于有絲分裂中期解析：甲細胞處于有絲分裂后期，此時細胞中染色體數(shù)目是體細胞的2倍，因此該動物的體細胞中含有4條染色體，但不是全部的體細胞都含有4條染色體，如哺乳動物成熟的紅細胞中不含染色體，A項錯誤；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項錯誤；丙中沒有染色單體，染色體數(shù)：核DNA數(shù)＝1∶1，且染色體數(shù)目是體細胞的2倍，丙細胞處于有絲分裂后期(或末期)，因此圖丙可以最恰當?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、染色單體和核DNA的關(guān)系，C項正確；丁中沒有染色單體，染色體數(shù)：核DNA數(shù)＝1∶1，且染色體數(shù)目與體細胞相同，因此丁細胞處于分裂完成還未進入下一次DNA復(fù)制之前的階段，D項錯誤。學霸記憶1.動物細胞與高等植物細胞有絲分裂的主要區(qū)分在于：①間期要進行中心體倍增。②前期紡錘體由中心粒發(fā)出的星射線組成。③末期細胞膜從中部凹陷并把細胞縊裂為兩部分。2．無絲分裂沒有出現(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胞。4．洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片制作的流程為：解離→漂洗→染色→制片。5．由于細胞分裂間期持續(xù)時間最長，因此處于分裂間期的細胞數(shù)目最多。1．下列敘述能表明動物細胞肯定正在進行有絲分裂的是(D)A．核糖體合成活動加強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)的場所，蛋白質(zhì)合成旺盛不肯定是有絲分裂的特點，A錯誤；高爾基體與動物分泌物的形成有關(guān)，與動物細胞有絲分裂沒有干脆關(guān)系，B錯誤；許多生命活動都須要線粒體產(chǎn)生ATP供能，C錯誤；中心粒與細胞有絲分裂有關(guān)，中心粒四周放射出星射線，表明動物細胞正處于有絲分裂前期，D正確。2．下列關(guān)于高等動物和高等植物的細胞增殖的說法，正確的是(B)A．處于分裂間期細胞的細胞核中都會進行DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成B．處于分裂前期的細胞中一般都會出現(xiàn)染色體和形成紡錘體C．處于分裂中期和后期的細胞中每條染色體都有姐妹染色單體D．處于分裂末期的細胞中赤道板的位置都會出現(xiàn)細胞板解析：處于分裂間期的細胞中都會進行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)生在細胞質(zhì)中，A錯誤；不論是動物細胞還是植物細胞，在分裂前期一般都會出現(xiàn)染色體和形成紡錘體，B正確；處于分裂后期的細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錯誤；分裂末期，動物細胞從中