高中生物必修1612 观察根尖分生组织细胞有丝分裂及动植物细胞有丝分裂的区别学案.docx
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高中生物必修1612 观察根尖分生组织细胞有丝分裂及动植物细胞有丝分裂的区别学案.docx
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高中生物必修1612观察根尖分生组织细胞有丝分裂及动植物细胞有丝分裂的区别学案
第2课时 观察根尖分生组织细胞有丝分裂及动植物细胞有丝分裂的区别
学习目标引导
核心素养对接
关键术语
1.说出动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。
2.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。
1.生命观念——通过比较动植物细胞有丝分裂的异同,认识生命现象的多样性和统一性。
2.科学思维——模型与建模:
构建有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化模型。
3.科学探究——通过观察有丝分裂实验,掌握显微观察实验的基本操作方法,提高实践能力。
动物细胞有丝分裂
观察有丝分裂
|预知概念|
一、动植物细胞的有丝分裂
1.动植物细胞有丝分裂的不同点
时期
高等植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
间期
无中心体
有中心体,且完成倍增
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两组中心粒分别移到细胞两极,并发出星射线形成纺锤体
末期
细胞板扩展形成细胞壁,分隔细胞
细胞膜由细胞中部向内凹陷,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
1.概念 由于分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,因此叫做无丝分裂。
2.过程 一般是细胞核先延长,细胞核的中部向内凹进,缢裂为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂为两部分,形成两个子细胞。
3.实例 蛙的红细胞。
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、芽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:
(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。
|过程评价|
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(√)
6.动物细胞有丝分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞(√)
7.动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(×)
8.要观察植物细胞的细胞板结构,应选取处于有丝分裂后期的细胞(×)
9.漂洗是为了洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色(√)
|联想·质疑|
★植物细胞和动物细胞有丝分裂末期的细胞质分裂方式。
★有丝分裂亲代细胞染色体复制后平均分配,亲子代细胞的遗传物质相同。
★有丝分裂过程中染色体行为和形态的变化。
(1)观察下面图片视野中处于哪个时期的细胞最多?
为什么?
提示:
处于分裂间期的细胞最多,因为在细胞周期中,间期时间最长。
(2)动物细胞有丝分裂和高等植物细胞有丝分裂过程中,分别有哪些细胞器参与?
提示:
动物细胞有核糖体、线粒体和中心体等细胞器;高等植物细胞有核糖体、线粒体和高尔基体等细胞器。
科学探究1 动植物细胞有丝分裂的区别
下列A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题
(1)A图表示 (填“动物细胞”或“植物细胞”)。
理由是:
① ,② 。
(2)B图细胞处于分裂期的 期,图中有染色单体 条。
该图与它的前一时期相比,相同的是 ,不同的是 。
(3)C图表示的是 细胞进行有丝分裂的 期,此期细胞内发生的主要变化是 分裂, 分开成为两条子染色体,在 牵引下移向细胞两极。
(4)判断下列说法的正误并说明原因:
①细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞。
判断:
原因:
____________________________________________。
②动物细胞和植物细胞有丝分裂前期形成纺锤体的方式相同。
判断:
原因:
____________________________________________。
(5)判断动植物细胞有丝分裂的可靠依据是__________________________。
提示
(1)植物细胞 具有细胞壁 无中心体
(2)后 0 核DNA分子数 染色体数
(3)动物 后 着丝点 姐妹染色单体 纺锤丝
(4)①错误 某些低等植物细胞有丝分裂过程中也出现中心体
②错误 动物细胞有丝分裂前期由中心粒周围发出星射线形成纺锤体,高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
(5)末期子细胞形成方式
【探究应用】
1.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期图像,对图像的描述错误的是( )
A.该生物不可能是低等植物
B.甲、丙两细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2
C.甲细胞正在进行中心体复制
D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
解析 图乙细胞处于有丝分裂后期,细胞膜向内凹陷,说明该细胞为动物细胞;甲、丙细胞中均含有姐妹染色单体,细胞内染色体、染色单体和DNA分子数的比例均为1∶2∶2;甲细胞处于有丝分裂前期,此时中心体正在向细胞两极移动,中心体的复制发生在细胞分裂间期;甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期。
答案 C
2.动物细胞有丝分裂过程与高等植物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )
①间期有染色体的复制 ②后期有着丝点的分裂 ③中心粒周围出现星射线,形成纺锤体 ④后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中 ⑤末期在细胞中央不形成细胞板
A.①②④B.②③④
C.③⑤D.②⑤
解析 动植物细胞在有丝分裂间期都有染色体的复制,①错误;动植物细胞有丝分裂后期都有着丝点的分裂,②错误;动物细胞和高等植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同,动物细胞有丝分裂前期,由中心粒周围出现星射线,形成纺锤体,而高等植物细胞有丝分裂前期,由细胞两极发出星射线形成纺锤体,③正确;动植物细胞有丝分裂后期到末期染色体都平均分配到两个子细胞中,④错误;动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同,动物细胞中央向内凹陷,最后缢裂成两个子细胞,而植物细胞中央出现细胞板,并向四周延伸形成细胞板,最后将细胞一分为二,⑤正确。
答案 C
与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用
细胞器
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动物、植物
整个时期
各种蛋白质的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动物、植物
整个时期
提供能量
(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配
①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。
②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。
科学探究2 有丝分裂过程中的相关数量变化
及相关图形分析
1.根据细胞分裂中染色体的行为变化以及细胞中染色体和DNA、染色单体的数量关系,补充下表。
(假定体细胞中染色体的数量为2N,DNA含量为2C)
分裂时期
比较项目
间期
前期
中期
后期
末期
DNA含量
染色体数目
染色单体数目
提示 2C→4C 4C 4C 4C 4C→2C 2N 2N 2N 2N→4N 4N→2N 0→4N 4N 4N 4N→0 0
2.根据表中数据,尝试在下面的坐标图中用实线画出细胞中染色体的数量变化,用虚线画出DNA的含量变化。
提示
3.分析表中染色体和DNA的数量关系,画出细胞中每条染色体上DNA含量的变化规律曲线。
提示
【探究应用】
下图为某生物体细胞有丝分裂模式图,据图回答下列问题:
(1)图甲表示细胞核中 数量变化曲线,判断依据是
______________________________________________________________。
(2)图乙所示的细胞类型是 ,该细胞分裂时期是 。
从数量上看该时期染色体∶染色单体∶DNA= 。
(3)图乙对应于图甲中的 段,图丙对应于图甲中的 段。
解析
(1)从曲线中可以看出,该物质的数量增加是逐渐的,即需要一个复制过程,所以为DNA的数量变化。
(2)从图乙中可以看出,该生物含细胞壁,所以为植物细胞。
该细胞处于分裂后期,因为每条染色体无姐妹染色单体且数量加倍。
每条染色体上只有一个DNA分子,染色体∶染色单体∶DNA=1∶0∶1。
(3)图丙中每条染色体上有姐妹染色单体,所以丙细胞对应分裂期的前期和中期。
图甲中E~F为后期,C~E包括前期和中期。
答案
(1)DNA 间期复制后数量加倍
(2)植物细胞 后期 1∶0∶1 (3)E~F C~E
【一题多变】
(1)甲图中BC段含量倍增的原因是什么?
GH数量又减少的原因是什么?
提示 BC段含量倍增的原因是DNA的复制,GH数量减少的原因是染色体的平均分配到两个子细胞中。
(2)图乙中染色单体消失的原因是什么?
提示 着丝点的分裂。
【素养凝炼】
根据柱形图判断细胞分裂时期的方法
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。
(1)根据染色单体变化判断各时期:
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期:
科学探究3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验操作要点分析
(1)解离的目的是什么?
解离时间过长或过短会有什么影响?
①解离的目的:
_______________________________________________。
②解离时间。
a.过长:
______________________________________________________。
b.过短:
_______________________________________________________。
(2)根尖解离后,先漂洗后再染色的原因是:
______________________
_______________________________________________________________。
(3)漂洗后用龙胆紫溶液进行染色,染色的目的是:
__________________
_____________________________________________________________。
(4)压片时用力要恰当,分析用力不当造成的影响。
①若用力过重:
________________________________________________;
②若用力过轻:
________________________________________________。
(5)若要观察各个时期的细胞分裂图像,能否通过观察一个细胞的连续变化过程来实现?
提示
(1)①使组织中的细胞分离开
②使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏 使根尖细胞解离不充分,不能相互分离
(2)漂洗可以防止残留的盐酸和酒精混合液使根尖解离过度,同时盐酸影响染色。
(3)使染色体着色,以便在显微镜下能够看到染色体
(4)①会使组织细胞被破坏,影响实验观察
②细胞不易分散开,也会影响实验观察
(5)不能。
因为解离时细胞已被杀死,不可能看到一个细胞的连续变化过程。
2.实验结果分析
(1)显微镜观察到哪个时期细胞数目最多?
说明了什么问题?
_______________________________________________________________
(2)观察染色体的最佳时期是 。
(3)如何估算一个细胞周期中各时期所占时间的比例?
________________________________________________________________
提示
(1)分裂间期的细胞数目最多,说明细胞分裂间期持续时间最长。
(2)中期
(3)根据某时期细胞数占各时期细胞总数的比值来估算。
【探究应用】
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
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,其无中央大液泡,用来观察质壁分离和复原时,实验现象不明显。
答案 C
【一题多变】
(1)解离和压片的目的相同吗?
提示 不同,解离是使细胞相互分离,压片是使细胞分散。
(2)在观察时如何找到分生区细胞?
提示 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。
1.下列关于无丝分裂的叙述错误的是( )
A.分裂过程中无纺锤体和染色体的出现
B.无丝分裂过程中也存在DNA的复制
C.原核细胞没有染色体,能够进行无丝分裂
D.蛙的红细胞能进行无丝分裂
解析 因为在分裂过程中无纺锤体和染色体的出现,所以叫做无丝分裂。
分裂的实质是把遗传物质平均分配给子代,因此在无丝分裂过程中也存在DNA的复制。
无丝分裂是真核细胞的分裂方式,蛙的红细胞能够进行无丝分裂。
答案 C
2.下列各项中,能正确说明高等动植物细胞有丝分裂主要区别的是( )
A.染色体和纺锤体的形成方式不同
B.间期的时间长短不同
C.纺锤体的形成和细胞质的分裂方式不同
D.染色体的活动规律不同
解析 由于高等动植物细胞结构的不同,导致有丝分裂过程中出现差异,具体表现在前期纺锤体的形成以及末期细胞质的分裂方式上。
答案 C
3.下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成
B.在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C.分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工
D.核糖体和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
解析 植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置形成细胞板,最终向四周扩展形成细胞壁,而高尔基体与植物细胞壁的形成有关,A正确;有丝分裂间期中心体复制,但纺锤体在细胞分裂的前期形成,间期不存在,B错误;分泌蛋白合成后在内质网和高尔基体中加工,形成成熟的蛋白质,C错误;核糖体无膜结构,D错误。
答案 A
4.下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验的叙述,全部正确的是( )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开来 ②制片之前要通过漂洗洗去碱性染料,便于显微镜下观察 ③压片是为了将根尖细胞压成薄层,避免相互重叠影响观察
④一个细胞中染色体的动态连续变化是观察的主要内容
A.①③B.②③
C.①②③D.①③④
解析 解离后需要漂洗洗去解离液,便于染色;解离后细胞已经死亡,不能观察到细胞中染色体的动态变化。
答案 A
5.用光学显微镜观察有丝分裂过程,如果仅从细胞分裂周期看,图中所代表的四种植物作为实验材料最适合的是( )
解析 用显微镜观察植物细胞有丝分裂过程,选材依据两个方面:
一是分裂期占细胞周期比例大,这样可以观察到更多处于分裂期的细胞;二是细胞周期时间短,细胞分裂旺盛,这样会有更多的细胞进行有丝分裂,更容易观察到细胞分裂。
D正确。
答案 D
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