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第6章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖 （第二课时）
学习目标
课程标准
1.通过举例说明生命活动与细胞增殖的关系，认同细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2.通过观察分析细胞有丝分裂各个时期的典型显微照片和模式图，概述各时期的主要特征，阐明细胞周期的概念。
3.通过识图比较，区别动植物细胞有丝分裂的异同点，阐明有丝分裂对保证亲子代细胞遗传物质一致性的重任务要意义。
2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命过程
2.3.1 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 亲代和子代细胞的一致性
无丝分裂
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
2．特点：
3．实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
草履虫无丝分裂（大核）示意图
1．过程：
不出现纺锤丝和染色体的变化；
染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
一、无丝分裂
无丝分裂是真核生物细胞的分裂方式，不是原核细胞的，原核细胞的分裂方式是二分裂。
思维训练 二、 运用模型解释细胞为什么不能无限长大
算一算，议一议（3min)：
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（相对表面积）？
2.物质在细胞中的扩散速率是一定的，假设某物质向细胞内扩散深度0.5cm，物质
扩散体积与整个细胞体积的比值（物质运输效率）多少？
3.结合1、2计算结果，讨论模型后的讨论1—3题？
2mm
4mm
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=
相对表面积=
二、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
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。
2. 物质同样扩散深度0.5mm，扩散部分体积占比多少？
V扩=V-(a-1)3
V扩1=5mm3 V扩2=69mm3 V扩3=169mm3
V1=6mm3 V2=96mm3 V3=512mm3
R1≈0.83 R2≈0.72 R3≈0.33
细胞越大，其表面积与体积的比值(相对表面积)越小，物质运输效率越低。
2mm
4mm
8mm
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
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？
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，不能发挥出相应的生理功能。
4、细胞不能无限长大的原因
细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越低
细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度
(1).细胞相对表面积限制了细胞的长大：
(2).细胞的核质比限制了细胞的长大：
在高等植物体内
通过在高倍镜下
各个细胞的分裂是独立进行的
染色体容易被碱性染料染色
有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
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。
如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液，或者醋酸洋红液着色。
实验
原理
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那个时期。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
三、探究.实践
1、实验原理：
三、实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
根毛区
伸长区
分生区
（2~3mm）
洋葱根尖结构
根冠
①根尖只有该区域有丝分裂旺盛
②细胞呈正方形，排列紧密
③无液泡和叶绿体
①具有大液泡
②根吸收水分和矿质离子的主要部位
2、选材：分裂能力旺盛的部位，如根尖、芽尖；
分裂期占细胞周期时间比例大；
染色体数目较少，便于观察。
探究三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
3.实验步骤：
（1）洋葱根尖的培养
取材：剪取根尖2～3 mm
（2）装片的制作（制片）
解离
解离液
目的
盐酸（质量分数15%）和酒精（体积分数95%）混合液（1:1）
用药液使组织中的细胞相互分离开来。
注意：解离时间过长使根尖过分酥软，影响染色；
过短会使细胞解离不充分，不能相互分离。
时间
3-5min
解离时细胞已被杀死并固定。
探究三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
漂洗
染色
制片
漂洗液
目的
目的
目的
染色剂
操作
清水
洗去药液，防止解离过度。
甲紫溶液（或醋酸洋红液）
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
使细胞分散开来，有利于观察。
注意：漂洗彻底
①防止残留的解离液继续破坏细胞；
②盐酸会影响染色效果。
注意：染色时间太短：染色体或染色质不能完全着色
过长：使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
注意：压片用力必须恰当。过重：将组织压烂；过轻：细胞未分散开
（2）装片的制作（制片）
时间
10min
时间
3-5min
探究三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
低倍镜观察，找到分生区细胞；分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密；
高倍镜仔细观察，先找中期图像，再找前期、后期、末期的细胞；注意观察各时期的染色体形态和分布特点。最后观察分裂间期的细胞。
低倍镜
高倍镜
注意事项：
1. 注意剪取根尖长度不宜过长
2. 注意解离时间不宜过长
3. 注意多漂洗几次，充分洗净解离液，防止解离过度
四、运用实验观察细胞的有丝分裂过程
探究三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
3.结果分析：
实验结果
间期
后期
末期
中期
前期
2、什么时期的细胞数量最多？为什么？
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长
3、能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？
不能。细胞已经在解离时被杀死
1、从图中找出处于分裂间期，前期、中期、后期、末期的细胞。
分生区：细胞呈正方体形，排列紧密
4、如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
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；
每一时期的时间＝总细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例
细胞周期 样本1 样本2 总数 某时期的细胞数/细胞总数
分裂间期 43 48 91 88.3%
分裂期 前期 3 2 5 4.9%
中期 1 0 1 0.97%
后期 2 1 3 2.9%
末期 1 2 3 2.9%
计数细胞总数 103 100%
5、若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
探究.实践
4 、实验现象：
问题6:实验视野中细胞重叠严重、染色体几乎未被染色、观察不到分裂期细胞原因是什么？
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
探究.实践
5 、实验成功的关键及注意事项：
解离时间 太短
过长
漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
染色时间 太短
过长
压片力度 过轻
过重
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
细胞未分散开
压坏装片，将组织压烂
6.高中生物实验中洋葱的“一材多用”：
染色体几乎
未被染色
叶片
鳞片叶外
表皮
根尖
绿叶中色素的提取和分离实验。
观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。

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