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新人教版 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
6.1 细胞的增殖（第二课时）
一、分析有丝分裂过程中染色体等数量的变化
染色体形态 染色体数 染色单体数 DNA分子数
1 0 1
1 2 2
分叉
数点
姐妹
有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA变化规律
染色体数：
染色单体数：
DNA分子数：
4
8
8
0
8
8
一、分析有丝分裂过程中染色体等数量的变化
小积累
有丝分裂过程中染色体形态、行为和数目变化
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
细胞周期
（1）核DNA变化规律
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
细胞周期
（2）染色体变化规律
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
细胞周期
（3）染色单体变化规律
①a→b、l→m变化的原因都是DNA分子复制。
②g→h、n→o变化的原因都是着丝点分裂。
③c→d 形成的原因是核膜的形成。
④染色单体的变化规律是：0→核DNA数→0(核DNA未复制时为0，复制后与核DNA一样多，着丝粒分裂后又降为0)。
9
有丝分裂过程中染色体变化规律
10
有丝分裂过程中DNA变化规律
11
G2期或前期或中期
后期或末期
G1期或末期
染色体
染色单体
DNA
染色单体
有→前期、中期(甲图)
无→后期(乙图)、末期(丙图)
①先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。
②再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思考： 模型分为几类？解释上述问题应该选用什么模型？
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
讨论
1、细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小。
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
边长 （mm） 表面积 （mm2） 体积 （mm3） 表面积/体积比值 物质扩散的深度/mm 扩散效率
2
4
8
8
64
512
3
1.5
0.75
0.5
0.5
0.5
24
96
384
扩散效率=
物质扩散的体积
整个模型细胞的体积
0.875
0.578
0.330
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小，物质运输的效率越低。
细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应须占有直径约50nm的空间，每个核糖体的直径为10~20nm。所以，细胞的体积也不是越小越好，而是需要一定的体积。
2、从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3、细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
事实上，不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于__________________。而细胞数量的增多，是通过_____________来实现的。
细胞数量的多少
细胞分裂
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
一、实验原理
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。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料如甲紫溶液（旧称龙胆紫溶液)或醋酸洋红液着色。
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.装片的制作
——
剪取洋葱根尖 .
取材
——
解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的 ,以1∶1的比例混合
时间:3～5 min.
程度: .
目的:使组织中的细胞相互 ,同时将细胞杀死并固定
解离
——
2～3 mm
酒精
分离
根尖酥软
漂洗
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 ，影响染色
过度
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
——
制片
——
染色
染色液:0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)
时间:3～5 min
目的:使 着色
龙胆紫
染色体
用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片 ，然后用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开来，有利于观察。
载玻片
2.装片的制作
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
解离
漂洗
染色
制片
用解离液（盐酸＋酒精）使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
用碱性染料使染色体着色
使细胞分散开来
提示：
解离过度会导致根尖组织直接碎掉，无法进行后续操作
过程 方 法 时间 目 的
解离 根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液（1∶1） 3-5 min 使组织中的细胞相互分离开来；
杀死固定细胞
漂洗 根尖酥软，清水 10 min 洗去药液，防止解离过度
染色 龙胆紫或醋酸洋红液 3-5 min 使染色体着色
制片 根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用拇指轻压载玻片 使细胞分散开，有利于观察
装片的制作流程：
注：解离时间过短→细胞会重叠，分不清染色体
解离时间过长→解离过度，根尖结构会被破坏
注：
未漂洗的影响：影响染色，即染色体着色浅，模糊不清
注：染色时间过长，染色过深，显微镜下会一片紫色，无法看清染色体。
3.观察
先低倍镜：根据细胞特点找到分生区细胞(细胞呈 ，排列紧密)
后高倍镜：先找出分裂 期细胞，再找 期细胞
正方形
中
前、后、末
根冠
分生区
（无液泡）
伸长区
（正方形、紧密）
（有液泡）
成熟区/根毛区
（有液泡）
（长条形）
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
注：实验成功的关键点
①实验材料的选择：a.应选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料；b.应选分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)；c.应选择在细胞分裂旺盛期取材。本实验一般在上午10点至下午2点之间进行。
②应该严格按照操作步骤进行：取材→解离→漂洗→染色→制片。
③在解离过程中细胞已被盐酸杀死(甲紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，表明细胞已丧失生物活性，生物膜已不具选择透过性)，因此，显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。若视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。
23
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
4、实验分析
24
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
4、实验分析
1.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.染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。龙胆紫溶液是将龙胆紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成。
3.剪取洋葱根尖2~3mm。
4.用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。
实验中重点字句
5.找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。

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