2023-2024学年 苏教版 必修一观察植物根尖细胞有丝分裂　减数分裂和无丝分裂 学案

第2课时观察植物根尖细胞有丝分裂减数分裂和无丝分裂1.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。2.制作和观察植物根尖细胞有丝分裂简易玻片，或观察其永久玻片。1.生命观念——用结构与功能观，说明植物细胞有丝分裂的过程。2.科学思维——通过比较和分类，明确动植物细胞有丝分裂的区别，认识减数分裂与无丝分裂。3.科学探究——制作根尖细胞有丝分裂玻片，记录实验结果。一、有丝分裂1．动植物细胞有丝分裂的比较类型项目高等动物细胞高等植物细胞纺锤体的形成方式由中心体发出的星射线形成由细胞两极发出的纺锤丝构成子细胞的形成方式在赤道面处由细胞质膜向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞在赤道面处形成细胞板，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁2．有丝分裂的特征：在分裂间期，染色体复制(主要是DNA复制)一次，在有丝分裂中，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中。3．意义：保证了子代细胞与亲代细胞中遗传信息的一致性。二、观察植物根尖细胞有丝分裂1．实验原理(1)幼根根尖的分生区生长旺盛，细胞常处于分裂的不同时期，选择幼根根尖制作临时玻片标本，可观察到细胞有丝分裂中染色体变化的现象。(2)根尖材料经解离后，细胞相互分离，便于压片时将细胞分散开。(3)采用碱性染料对染色体或染色质进行染色，以便于观察。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%的酒精按体积比1∶1配制而成。(2)苯酚品红溶液：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)洋葱根尖的培养：待根生长至2～5cm时，剪取或切下生长健壮的根尖制成临时装片。(2)装片的制作(3)观察：先用低倍镜找到根尖分生区细胞，再换用高倍镜仔细观察。观察各分裂时期的细胞，找到并绘制有丝分裂各时期的细胞分裂简图。三、减数分裂和无丝分裂1．减数分裂(1)减数分裂是一种特殊的有丝分裂，是产生有性生殖细胞的分裂方式。(2)与有丝分裂的区别：细胞减数分裂仅进行一次染色体复制，细胞连续分裂两次，产生的生殖细胞染色体数量减半。2．无丝分裂(1)特征：在分裂过程中，细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现。(2)过程：细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核，接着整个细胞也从中部缢裂成两个子代细胞。(3)实例：①草履虫。②高等动物的某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞和体外培养的动物细胞。(正确的打“√”，错误的打“×”)1．高等植物细胞有丝分裂的前期，由中心体向四周发出星射线形成纺锤体。 ()2．选择洋葱表皮细胞观察植物细胞的有丝分裂时，先使用低倍镜再使用高倍镜。 ()3．观察植物根尖细胞有丝分裂实验制片步骤是解离、染色、漂洗、压片。 ()4．无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体。 ()5．减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。 ()提示：1．×高等植物细胞内没有中心体，应该是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。2．×洋葱表皮细胞不进行有丝分裂，应选择洋葱根尖分生区细胞。3．×制片步骤是解离、漂洗、染色和压片。4．√5．√动、植物细胞有丝分裂比较1．动植物细胞有丝分裂异同点比较比较类别不同点相同点有丝分裂过程是否有中心体复制前期：纺锤体形成机制不同胞质分裂方式不同间期分裂期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．与细胞分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器细胞类型生理作用核糖体动物、植物各种蛋白质的合成场所中心体动物、低等植物前期参与纺锤体的形成高尔基体植物末期参与细胞壁的形成线粒体动物、植物提供能量若观察到某细胞有丝分裂前期由中心体发出星射线，能否确定该细胞一定是动物细胞？为什么？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，最可靠的依据是什么？提示：不能。在一些低等植物细胞里，也存在着中心体，会出现星射线，因此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，最可靠的方法是根据有丝分裂过程中是形成细胞板使细胞质分割为二，还是细胞质膜内陷使细胞质分割为二作为鉴别依据。1．(2022·江苏淮安期末)如图甲～丁是某高等植物细胞有丝分裂不同时期的示意图，下列相关描述正确的是()甲乙丙丁A．甲图所示细胞中由中心体发出星射线形成纺锤体B．乙图所示细胞分裂过程中细胞质膜向内凹陷使细胞一分为二C．丙图所示细胞中着丝粒分裂，染色体数为8D．丁图所示细胞中染色体数和核DNA分子数相等C[甲图所示细胞是高等植物细胞，从细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体，A错误；乙图所示细胞分裂过程中细胞的赤道面位置出现细胞板，进而形成新的细胞壁，使细胞一分为二，动物细胞细胞质膜向内凹陷使细胞一分为二，B错误；丙图所示细胞着丝粒分裂，染色体数目为8，C正确；丁图所示细胞中含有姐妹染色单体，每条染色体上有2个核DNA分子，即染色体数和核DNA分子数不相等，D错误。]判断高等植物细胞有丝分裂四个分裂时期的关键特征2．下图为动物细胞和植物细胞的有丝分裂示意图，据图分析正确的是()A．甲细胞处于分裂间期，乙细胞处于分裂末期，⑤聚集成为细胞板B．①由微管组成，在前期①发出星射线作用于②C．甲细胞中染色体数目已加倍，甲细胞产生的子细胞染色体数目加倍D．③④均为细胞质膜，两种细胞的细胞质分裂方式相同B[甲细胞出现染色体和纺锤体，处于分裂前期，A项错误；[①]中心体由微管组成，在前期发出星射线作用于[②]着丝粒，B项正确；甲细胞处于有丝分裂前期，染色体数目未加倍，甲细胞产生的子细胞与原细胞染色体数目相同，C项错误；③为细胞质膜，④为细胞壁，动植物细胞的细胞质分裂方式不同，动物细胞的细胞质分配依靠细胞质膜向内凹陷把细胞缢裂成两部分，植物细胞靠细胞板扩展形成细胞壁把细胞质分成两部分，D项错误。]观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．观察有丝分裂时细胞类型的选择观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目多。2．观察细胞有丝分裂实验的7个注意点(1)取材时，应剪取根尖3～5mm，过长会包括伸长区，无分裂细胞，增加了寻找要观察细胞的难度。(2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。(3)漂洗是为了洗去细胞内部的盐酸，因此要漂洗足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。(4)压片时要掌握好力度，过轻，细胞不能完全分散开；过重，会压坏玻片。(5)显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化；若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。(6)在显微镜下观察到处于间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。(7)取材一般在上午10∶00至下午2∶00，此时洋葱根尖分生区细胞处于有丝分裂的分裂期的数目较多。3．(多选)下列有关观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()A．剪取洋葱根尖3～5mm，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，甲属于分生区的细胞，细胞已死亡D．步骤⑥的目的是使盖玻片受力均匀，防止盖玻片被压碎CD[洋葱根尖3～5mm的区域属于分生区，细胞有丝分裂旺盛，A错误；该实验步骤中③和④顺序颠倒了，B错误；在观察的图像中，甲属于分生区的细胞，在解离步骤细胞已死亡，C正确；步骤⑥在盖玻片上加盖一片载玻片，目的是使盖玻片受力均匀，防止盖玻片被压碎，D正确。]4．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临时玻片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖3～5mm处(分生区)－＋＋＋乙根尖3～5mm处(分生区)＋－＋＋丙根尖5～7mm处(伸长区)＋＋＋＋则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()A．细胞重叠、染色体着色很浅不清晰、细胞分散且染色体清晰B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清晰、细胞分散且染色体清晰C．细胞重叠、染色体着色很浅不清晰、细胞着色清晰但看不到染色体D．染色体着色很浅不清晰、细胞分散且染色体清晰、细胞分散且染色体清晰C[解离的目的是使细胞间质分解，便于细胞分散，甲未解离，细胞重叠；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晰；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，C正确。]如图显示有丝分裂过程中的姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色单体分离的作用。由材料分析知，姐妹染色单体的分离与动粒有关，染色体的移动与纺锤丝有关，由此形成科学思维的学科素养。(1)细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是着丝粒还是动粒？当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是什么？(科学思维)提示：动粒。染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。(2)根尖成熟区细胞是否会出现动粒结构？原因是什么？(科学思维)提示：否；根尖成熟区细胞不能进行细胞分裂，而动粒只出现在细胞分裂过程中。[课堂小结]知识网络构建要点强化识记1.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于：(1)间期要进行中心体倍增。(2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。(3)末期细胞质膜从中部向内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.细胞减数分裂仅进行一次染色体复制，细胞连续分裂两次，产生的生殖细胞染色体数量减半。4.苯酚品红溶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。5.洋葱根尖细胞有丝分裂玻片制作的流程：解离→漂洗→染色→压片。6.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。1．菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长，在分裂过程中不会出现的是()A．细胞分裂间期，中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒B．细胞分裂中期，染色体形态较稳定、数目较清晰C．细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失D．细胞分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成A[此题考查有丝分裂各时期的特点。中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，菠菜是高等植物，不含中心体。在有丝分裂中期，染色体的形态较稳定，数目较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。有丝分裂前期核膜解体，核仁消失，出现染色体和纺锤体。在植物细胞有丝分裂末期形成细胞壁，而植物细胞中与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体。]2．下列关于高等植物细胞有丝分裂不同于动物细胞的叙述，正确的是()A．前期由中心体发出星射线形成纺锤体B．末期出现赤道面，形成细胞壁C．中期染色体的着丝粒排列在细胞板上D．高尔基体在末期起着重要作用D[高等植物细胞不含中心体，前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，A错误；赤道面不是真实存在的结构，不会出现，B错误；中期染色体的着丝粒排列在赤道面上，C错误；末期有细胞壁的形成，而在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关，因此高尔基体在末期起着重要作用，D正确。]3．下列有关观察高等植物细胞有丝分裂实验现象的叙述，错误的是()A．分生区的细胞呈正方形B．能够观察到中心体发出的星射线形成纺锤体C．处于分裂前期的细胞可以观察到核仁D．向左下方略移动玻片，物像向右上方移动B[分生区的细胞呈正方形；高等植物细胞中不存在中心体，纺锤体是由细胞的两极发出的纺锤丝形成的；分裂前期核仁和核膜是逐渐消失的，可以在前期观察到核仁；显微镜形成的是倒像，所以向左下方略移动玻片，物像向右上方移动。]4．下列有关减数分裂和无丝分裂的叙述，正确的是()A．减数分裂是一种特殊的无丝分裂B．减数分裂在形成有性生殖细胞的过程中发生C．减数分裂过程中染色体复制两次，细胞分裂两次D．只有草履虫的细胞能进行无丝分裂B[减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，A错误；减数分裂在形成有性生殖细胞的过程中发生，B正确；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，C错误；草履虫的细胞能进行无丝分裂，但不是只有草履虫的细胞能进行无丝分裂，高等动物某些迅速增殖的组织细胞等也可以进行无丝分裂，D错误。]5．(2022·江苏淮安期末)洋葱的根尖是观察有丝分裂的良好材料。为确定洋葱根尖取材的最佳时间，某兴趣小组进行了洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的日周期性变化的实验。细胞分裂指数是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一，分裂指数＝(观察视野中分裂期细胞的平均数/总细胞平均数)×100%。图1表示经过观察、计数得到的洋葱细胞分裂指数，图2表示根尖不同的区域。请据图回答：图1图2(1)制作临时装片的步骤是解离→漂洗→______→压片，其中解离的目的是____________________。(2)观察根尖细胞有丝分裂时，最好选择图2中的区域________(填数字序号)，此处结构特点是细胞多呈正方形，且排列________。(3)从图1的实验结果可以得出，该实验的实验结论是__________________。[解析](1)植物细胞有丝分裂实验过程为解