苏教版生物必修1《5.1.2 观察植物细胞的有丝分裂》学案(含答案)

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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。

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