1、第第 2 课时课时 观察植物细胞的有丝分裂观察植物细胞的有丝分裂 学习目标 1.归纳有丝分裂中染色体和 DNA 等物质的数目变化特点，并画出坐标曲线。 2.制作装片并观察植物细胞的有丝分裂，比较分析动植物有丝分裂的异同。 一一、观察植物细胞的有丝分裂观察植物细胞的有丝分裂 1.实验原理 (1)在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独 立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。 (2)高倍镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态， 就可以判断这些细胞各处于 有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。 (3)染色体易被碱性染料
2、(如龙胆紫溶液)着色，有利于观察。 2.实验步骤 取材 待根生长至5 cm左右时，剪取生长健壮的洋葱根尖 解离 漂洗 染色 制片 解离液：质量分数为 15%的盐酸和体积分数为 95%的乙醇溶液 按体积比 11 配制而成 解离时间：35 min 解离程度：根尖酥软 漂洗液：清水 漂洗时间：约 10 min 漂洗目的：洗去组织中的解离液，防止解离过度，影响染色 染色液：质量浓度为 0.01 g/mL 的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液) 染色时间：35 min 染色目的：使染色体着色 用镊子将染色后的洋葱根尖取出， 放在载玻片的水滴中央， 再用镊子尖 把根尖弄碎，盖上盖玻片，覆上一张滤纸后，加盖一片载玻
3、片，然后用 拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开来，有利于观察。 观察 绘图 绘制有丝分裂各时期的细胞示意图 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/h A 10.6 0.4 B 18 0.5 C 3.5 1 D 10.4 2.3 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 合适的应该是生物材料 C。 2.解离时间不宜过长或过短，为什么？ 答案 过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏； 过短使根尖细胞解离不充分， 不能相互 分离。
4、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，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。 4.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。 关键点拨 选择实验材料时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞；解离的要 求是使根尖细胞充分解离，又不能破坏细胞结构；漂洗是为了防止残留的解离液(盐酸)继续 破坏细胞，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头；解离后的细胞已经死亡。 1.某同学在用光学显微镜做“观察植物
5、细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是( ) A.绝大多数细胞中能观察到染色体 B.不同细胞的染色体数目可能不相等 C.中心体发出星状射线形成纺锤体 D.某一细胞由中期逐渐分裂到后期 先低倍镜：根据细胞特点找到分生区细胞(细胞呈正方形，排列紧密) 后高倍镜：先找出分裂中期细胞，再找前、后、末期细胞 答案 B 解析 在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中， 绝大多数细胞处于分裂间期， 观察 不到染色体， A 错误； 不同细胞的染色体数目可能不相等， 如分裂后期的染色体数是分裂前、 中期的两倍，B 正确；植物细胞纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，C 错误；实验中 解离阶段已将细胞杀死，细
6、胞将会停止于某一时期，D 错误。 2.在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位同学制作洋葱根尖装片的操作步骤(“”表 示操作，“”表示未操作)如下表所示： 组别 操作 取材 解离 漂洗 染色 制片 甲 根尖 13 mm 处 乙 根尖 13 mm 处 丙 根尖 57 mm 处 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 根据题
7、意和表格分析可知， 由于甲没有进行解离， 细胞与细胞没有分离开而重叠在一 起；由于乙没有进行漂洗，解离液会与染色剂发生反应，导致染色效果不好，使染色体着色 很浅不清楚； 由于丙取材是在根尖 57 mm 处， 此处已不是分生区， 细胞不进行有丝分裂， 染色质不会变成染色体，但操作过程正确，所以细胞着色清楚，但看不到染色体。 二、动植物细胞有丝分裂的异同二、动植物细胞有丝分裂的异同、 有丝分裂的意义及无丝分裂有丝分裂的意义及无丝分裂 1.动植物细胞有丝分裂的异同 (1)相同点：基本过程相同，都要经历分裂间期和分裂期。 (2)不同点： 高等植物细胞没有中心体， 纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成； 在
8、分裂末期， 在赤道板处形成细胞板，细胞板扩展成细胞壁。 2.有丝分裂的意义 在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子 细胞中，这保证了子代与亲代细胞间遗传性状的稳定性。 3.无丝分裂 (1)无丝分裂的过程一般是细胞核先延长，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细胞。 (2)在高等动物体内，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，可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。 (3)无丝分裂过程中没有染色体和纺锤体等结构出现，但有遗传物质的复制。 下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
9、 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，动物细胞还有中心体的复制。 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， 动物细胞是由中心体周围发出星 状射线形成纺锤体。 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。 归纳提升 与动植物细胞有丝分裂有关细胞器的功能 细胞器 功能 线粒体 供能(DNA 复制、蛋白质合成、染色
10、体分开) 中心体 复制、发出星状射线形成纺锤体(动物、低等植物细胞) 核糖体 合成蛋白质 高尔基体 形成细胞板(植物细胞) 3.下图是某一学生绘出的高等植物的细胞分裂图像，其中错误的是( ) A.a 和 b B.c 和 d C.b 和 d D.e 和 f 答案 C 解析 b 图有细胞壁是植物细胞，植物细胞的分裂应是在赤道板的中央位置出现细胞板，向 四周扩展为细胞壁将细胞分开，不是细胞膜向内凹陷。从题干可知，这些细胞是高等植物细 胞，但 d 图却出现了中心体这个结构。 4.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( ) A.DNA 的复制方式 B
11、.是否出现星状射线 C.细胞质分成两部分的方式 D.自身蛋白质合成的方式 答案 C 解析 最可靠的区分依据是检查它的子细胞形成方式。 三三、有丝分裂中有丝分裂中 DNA、染色体等的数量变化染色体等的数量变化 1.染色体、染色单体、DNA 的数量关系 (1)染色体经过复制后，形成的两条染色单体由一个着丝点连接，仍为一条染色体。两条染 色单体完全相同，称为姐妹染色单体。 (2)染色体数着丝点数，即根据着丝点数判断染色体数。 (3)当染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。 (4)当无染色单体存在时，染色体DNA11。 (5)染色质间期、末期 高度螺旋化、缩短、变粗 解螺旋成为细丝状 染色体前期
12、、中期、后期 2.结合有丝分裂各时期染色体的特点， 以体细胞中 DNA 数目为 2c、 染色体数目为 2n 为例， 完成下表： 项目 时期 染色体形态变化 核 DNA 分子数目 染色体 数目 染色单 体数目 分裂间期 2c4c 2n 04n 分裂前期 4c 2n 4n 分裂中期 4c 2n 4n 分裂后期 4c 4n 0 分裂末期 4c2c 4n2n 0 结合上表分析： 1.请绘出核 DNA 的变化曲线，并分析： 答案 如图所示 (1)DNA 数目加倍发生在什么时期？原因是什么？ 答案 分裂间期。原因是 DNA 分子复制，DNA 分子数目加倍。 (2)DNA 数目减半发生在什么时期？原因是什么
13、？ 答案 末期。原因是细胞一分为二，DNA 分子数目减半。 2.请绘出染色体数目的变化曲线，并分析： 答案 如图所示 (1)染色体数目加倍发生在什么时期？原因是什么？ 答案 后期。原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。 (2)加倍后的染色体数目减半发生在什么时期？原因是什么？ 答案 末期。原因是细胞一分为二，染色体数目减半。 3.染色单体数目的变化曲线又是怎样的？请绘出。 答案 如图所示 4.如图表示细胞有丝分裂过程中一条染色体上的 DNA 含量变化图解，请分析： (1)AB 段变化的原因是什么？ 答案 DNA 分子的复制。 (2)CD 段表示什么时期？其变化的原因是什
14、么？ 答案 后期。 着丝点分裂， 姐妹染色单体分开成为染色体， 每条染色体上又只含有一个 DNA 分子。 5.如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞内核 DNA 含量变化的曲线，下列有关叙述正确 的是( ) A.OA 段表示染色体复制，其含量加倍 B.细菌与 BC 段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁 C.CD 段细胞核中染色体数染色单体数DNA 分子数为 122 D.BD 段的团藻细胞中含有两组中心粒 答案 D 解析 OA 段表示 DNA 复制， 含量加倍； BC 段为有丝分裂中期， 核膜和核仁消失； C D 段为后期，染色体数染色单体数DNA 分子数为 404；团藻细胞属于低等植物细 胞，在分
15、裂间期中心体复制。 6.细胞增殖过程中 DNA 含量会发生变化，通过测定一定数量细胞的 DNA 含量，可分析其 细胞周期。根据细胞的 DNA 含量不同，将某种连续增殖的细胞分为三组，每组的细胞数目 如下图。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是( ) A.乙组细胞正在进行 DNA 复制 B.细胞分裂间期的时间比分裂期长 C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 D.将周期阻断在 DNA 复制前会导致甲组细胞数减少 答案 D 解析 从甲过程到乙过程，DNA 含量从 2c 达到了 4c，反映出了细胞中 DNA 的复制过程。 处于甲状态的细胞较多，说明间期持续时间较长。如果将 DNA 的复制阻断，则
16、会导致甲细 胞数增多，而乙、丙细胞数相对减少。 1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境( ) (2)蛙受精卵发育过程中不能发生 DNA 的复制( ) (3)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期( ) (4)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2.a、b、c、d 分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，相关的描述正确的是( ) A.a 图表示植物细胞有丝分裂中期 B.b 图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段 C.c 图细胞由于着丝点分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变 D.d 图细
17、胞中含有 8 条染色单体 答案 D 解析 题干中 a 图细胞中央出现细胞板为植物细胞有丝分裂末期；b 图为蛙红细胞的无丝分 裂，人成熟红细胞不能分裂；c 图由于着丝点分裂，染色单体分开成为两条子染色体，因此 染色体数目加倍但染色单体数目变为 0。 3.(2018 哈尔滨高一检测)动、植物细胞有丝分裂现象的不同之处是( ) A.染色体的复制和分配 B.纺锤体的形成和细胞质的分裂方式 C.染色体的螺旋化和复制 D.染色体的解螺旋和染色体的分开 答案 B 解析 动植物细胞有丝分裂的不同之处表现在前期纺锤体的形成方式不同， 末期细胞质的分 裂方式不同。 4.下图表示细胞有丝分裂过程中每条染色体中 DN
18、A 含量变化曲线，下列有关叙述正确的是 ( ) A.该细胞在 BC 时期始终有染色单体存在 B.若是植物细胞，在 BC 时期会出现赤道板，由 C 到 D 会出现细胞板 C.DE 时期不能表示细胞有丝分裂的后期 D.用电镜观察马蛔虫受精卵细胞，会发现中心粒倍增和移向细胞两极发生在 AB 段 答案 A 解析 图中 BC 时期表示每条染色体中都含有两个 DNA 分子，所以包括了前期、中期，但 不包括后期；若图中曲线表示植物细胞，细胞板则出现在 DE 段，赤道板是一个平面，并不 是细胞的真实结构； DE 段表示每条染色体中含有一个 DNA 分子， 可以表示有丝分裂后期； 图中 AB 段表示间期，动物细
19、胞中心粒的倍增发生在间期，倍增的中心粒移向细胞两极发生 在前期。 5.(2018 福建龙岩月考)某同学在实验课上用洋葱根尖观察细胞的有丝分裂后，绘制了两幅图 像。下列描述正确的是( ) A.图甲是选定一个细胞连续观察测定的结果 B.制作装片时解离时间不可太久， 将根尖在盐酸和酒精混合液(11)中浸泡 35 min 后应立 刻取出，放入醋酸洋红液中进行染色 C.为了进一步放大观察图乙左上角的细胞，应向右下方移动装片 D.在显微镜下看到处于 a 时期的细胞最多 答案 D 解析 由于解离液的作用，实验中细胞已死亡，所以图甲是学生对多个细胞观察、统计、测 定的结果，A 错误；制作装片时解离时间不可太久
20、，将根尖在盐酸和酒精混合液(11)中浸 泡 35 min 后应立刻取出， 放入清水中漂洗， 然后再放入醋酸洋红液中进行染色， B 错误； 由于显微镜下成的像是倒立的虚像， 所以为了进一步放大观察图乙左上角的细胞， 应向左上 角移动装片，C 错误；显微镜下看到的处于分裂间期(图甲中 a 时期)的细胞最多，D 正确。 6.图甲表示某种生物细胞有丝分裂某一时期图， 表乙表示该生物细胞有丝分裂周期中细胞内 核 DNA 分子数和染色体数的变化，据图表回答下面的问题： 细胞周期 a 期 b 期 c 期 d 期 e 期 核 DNA 分子数 48 8 8 8 84 染色体数 4 4 4 8 84 表乙 (1)
21、该生物细胞是_(填“动物”或“植物”)细胞，简述判断的理由_。 (2)图甲所表示的时期相当于表乙中细胞周期的_期(用字母表示)。 (3)由图表可知，该细胞在分裂前期有_个核 DNA 分子，_条染色体。 (4)表乙中_期可在光学显微镜下看到姐妹染色单体(用字母表示)。 答案 (1)动物 该细胞无细胞壁，由中心粒发出星状射线形成纺锤体 (2)d (3)8 4 (4)b、 c 解析 (1)题图中的细胞呈椭圆形，没有细胞壁而具有中心体，所以为动物细胞。(2)图中细 胞着丝点分裂，染色体加倍并移向细胞的两极，处于有丝分裂的后期，相当于表乙的 d 期。 (3)该细胞在分裂前期(b 期)的染色体数为 4 条，前期时的核 DNA 分子是经过复制后的，所 以核 DNA 为 8 个。(4)有丝分裂的前期和中期核 DNA 分子数是染色体数的 2 倍，含有姐妹 染色单体。
