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(共37张PPT)
第1节
动物细胞的有丝分裂与观察根
尖分生区组织细胞的有丝分裂
第6章　细胞的生命历程
第2课时
通过分析细胞周期中相关结构含量的变化，构建数学模型。
通过观察根尖分生区组织细胞有丝分裂实验，掌握显微镜观察实验的基本操作方法，提高实践能力。
2
1
前期
间期
中期
后期
末期
复制合成
适度长
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
粒裂数加均两极
两消两现新壁建
观察根尖分生区组织细胞有丝分裂
运用模型解释细胞不能无限长大
细胞周期中染色体、核DNA数目变化
目标一
目标二
目标三
目
录
CONTENTS
任务一
分析细胞周期中相关结构含量变化
1.观察一个细胞周期中染色体的行为变化，填表归纳染色体数目、核DNA含量、染色单体数目的变化规律。(用2n表示正常体细胞内染色体数目)
项目 间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
核DNA含量
染色单体数目
2n
2n
2n
4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n
4n
0
0
项目 间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
核DNA含量
染色单体数目
2n
2n
2n
4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n
4n
0
0
核DNA在分裂间期发生复制，含量加倍。
减半的原因是姐妹染色单体分开后形成的染色体分别进入两个子细胞
减半的原因是姐妹染色单体分开后形成的染色体分别进入两个子细胞。
加倍的原因是每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开成为两条染色体
2.在下面坐标图中画出一个细胞周期中细胞内染色体数、核DNA分子数的变化曲线。
4.在下面坐标图中画出一个细胞周期中每条染色体上DNA分子数的变化曲线，并在纵轴上标出正确的取值。
√
1.(2023·广东深圳龙华中学高一期中)有丝分裂过程中存在以下行为：①DNA的复制；②着丝粒的分裂；③遗传物质进入子代细胞。下列叙述最合理的是
A.DNA分子数目变化的原因是①②③
B.一条染色体上DNA分子数目变化的原因是①②
C.姐妹染色单体数目变化的原因是②③
D.染色体数目变化的原因是①③
DNA分子数目变化的原因是①DNA的复制使数量加倍、③遗传物质进入子代细胞使数目减半，②着丝粒的分裂会导致染色体数目变化而不会影响DNA分子数目，A不合理；
一条染色体上DNA分子数目变化的原因是①DNA的复制使数目加倍、②着丝粒的分裂使数目减半，B合理；
染色单体数目变化的原因是①DNA的复制形成染色单体、②着丝粒的分裂染色单体消失，C不合理；
染色体数目变化的原因是②着丝粒的分裂使染色体数目暂时加倍、③遗传物质进入子代细胞使染色体数目减半，D不合理。
√
2.(2023·江苏盐城高一期末)如图是某种生物细胞的细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化图解，下列叙述错误的是
A.在ab段发生DNA分子的复制
B.出现cd段变化的原因是着丝粒分裂
C.该细胞中，在bc段始终有染色单体存在
D.若该细胞是植物细胞，则cd段高尔基体活动非常活跃
ab段上升原因是DNA分子的复制，每条染色体的DNA分子由1变为2，A正确；
cd段下降的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，B正确；
bc段可表示有丝分裂的前期、中期，始终有染色单体存在，此时每条染色体上有2个DNA分子，C正确；
cd段表示有丝分裂后期，而高尔基体主要参与植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成，D错误。
观察根尖分生区组织细胞有丝分裂
运用模型解释细胞不能无限长大
细胞周期中染色体、核DNA数目变化
目标一
目标二
目标三
目
录
CONTENTS
目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。
原理： a.NaOH和酚酞相遇成紫红色。
b.NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。
c.扩散速率用扩散的体积/整个琼脂快的体积。
材料用具：三个正方体琼脂块，（边长2cm、4cm和8cm。)
(琼脂块的体积充当细胞的大小)
1. 计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。
S=6a2 V=a3
细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积
2
4
8
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
① 结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______；
减小
①制备琼脂块：切取3块边长分别为8cm、4cm、2cm的含酚酞的琼脂块正方体
　　　　　 ↓
②浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟 ↓
③切割：捞取、干燥并均分琼脂块(注意：每两次操作之间必须把刀擦干)
　　　　 ↓
④测量、记录、计算，得出结果
实验步骤
细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度(mm)
2 0.5
4 0.5
8 0.5
2. 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？
V扩=V-(a-1)3
0.5cm
0.330
0.578
0.875
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度(mm)
2 0.5
4 0.5
8 0.5
0.330
0.578
0.875
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
②细胞大小与物质运输的效率有什么关系
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。
③从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。
④细胞是越小越好吗？并说明理由。
细胞的核质比例限制了细胞的长大。
除此之外还有什么原因呢？
不是；
组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。
3.下列有关细胞相对表面积、细胞对外的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是
A.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢
C.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
√
观察根尖分生区组织细胞有丝分裂
运用模型解释细胞不能无限长大
细胞周期中染色体、核DNA数目变化
目标一
目标二
目标三
目
录
CONTENTS
可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程，选择这些材料的原因？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
具有较强的分裂能力
1.选材
洋葱、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液、甲紫溶液或醋酸洋红液
2.实验原理
3.材料用具
①高等植物根尖、芽尖等 能进行有丝分裂。
②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。
③在高倍显微镜下，观察各个时期细胞内 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。
④染色体容易被 (如甲紫溶液)着色。
分生区细胞
染色体
碱性染料
成熟区：细胞壁薄，细胞膜薄，细胞质少，有大液泡。此外还长出了根毛，增大了吸水分和无机盐的表面积。它是吸收水和无机盐的主要区域，体现了结构与功能相适应。
根冠：根冠：细胞形状不规则，外层细胞粘液化，不能分裂，无液泡。它与土壤直接接触，易脱落。
分生区：个体小、排列紧密、呈正方形，有的细胞正在分裂，细胞壁薄、细胞核大。
生长区：细胞紧密排列，细胞呈长方形，细胞正在伸长。
第一步：
洋葱根尖的培养
（解离—漂洗—染色—制片）
第二步：装片的制作
第三步：
有丝分裂的观察
实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。
4.实验步骤
目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。
第二步：装片的制作
——
剪取根尖 .
取材
2～3 mm
若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。
第二步：装片的制作
——
剪取根尖 .
取材
解离
2～3 mm
——
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
目的：使组织中的细胞 .
时间：3～5 min
程度： .
酒精
相互分离开来
根尖软化
时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；
时间过短使根尖细胞解离不充分，观察时细胞容易重叠。
时间：3～5 min
第二步：装片的制作
——
剪取根尖 .
取材
解离
2～3 mm
——
——
漂洗液：清水；
时间：约10 min
目的：洗去药液，防止 .
解离过度
漂洗
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
目的：使组织中的细胞 .
时间：3～5 min
程度： .
酒精
相互分离开来
根尖软化
时间：3～5 min
漂洗是为是防止残留的解离液继续破坏细胞，同时残留的盐酸也会影响染色和腐蚀镜头。
制片
——
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
染色
甲紫
染色体
①载玻片中央滴一滴清水
②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片
③并用手指轻轻按压。
使细胞分散开，便于观察。
——
方法：
目的：
装片中细胞相互重叠，会导致观察效果不理想，请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开来？
(1)解离时盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞相互分离开来；
(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎；
(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。
实验结果
第三步：显微观察
实验结果
间期
后期
末期
中期
前期
结果分析
1.在实验过程中，为什么不能通过一个细胞连续观察各时期的特点？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？
解离过程中细胞已经死亡，不再进行细胞分裂，观察到的只能是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断地移动装片，在不同的视野中寻找。
实验结果
间期
后期
末期
中期
前期
结果分析
2.在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？
处于分裂间期的细胞最多。
因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
实验结果
间期
后期
末期
中期
前期
结果分析
3．如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
注意：观察到的不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。
某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。
4.(2023·贵州铜仁高一期末)如图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的显微照片，下列相关说法正确的是
A.装片的制作步骤为：解离→染色→漂洗→制片
B.持续观察同一细胞能看到有丝分裂的各个时期
C.细胞周期中，细胞依次经过b→e→a→c→d时期
D.c细胞中染色体数目和核DNA数目均是a细胞的两倍
√

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