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第1课时　细胞的增殖
问题探讨
细胞不能无限长大的原因很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；
细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是细胞大小不同，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积，即相对表面积。相对表面积大，则物质交换效率高。
思维训练：探究细胞不能无限长大的原因
目的：
通过探究细胞______与_____之比（即____________）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。
表面积
体积
相对表面积
8cm
4cm
2cm
1.探究细胞不能无限长大的原因
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=
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。
讨论1：从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
1.探究细胞不能无限长大的原因
不是，细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的空间决定的。
讨论2：既然细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？
1.探究细胞不能无限长大的原因
1
实验原理
(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，根据细胞内_______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
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1
实验原理
(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，根据细胞内_______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
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2
实验步骤
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
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）。
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。
2
实验步骤
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
——
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
目的：使组织中的细胞 .
时间：3～5 min程度： .
解离
——
漂洗液：清水；时间：约10 min
目的：洗去药液，防止 .
2～3 mm
酒精
相互分离开来
根尖软化
解离过度
漂洗
过长包括伸长区，无细胞分裂
漂洗是为洗去多余的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。
第二步：装片的制作
杀死并固定细胞
过长使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏；过短会使根尖细胞解离不充分,不能相互分离。
2
实验步骤
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
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：
请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开？
①解离要充分；②用镊子弄碎；③压片。
2
实验步骤
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
实验结果
1
4
5
3
2
结果分析
1、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
2、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
3、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。
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。
第三步：显微观察
2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数
间期
前期
中期
时期
2N
2N
2N
4N
4N
0→4N
2N→4N
4N
4N
2
2
1→2
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数
后期
末期
项目
时期
4N
0
4N
1
4N→2N
0
1
4N→2N
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
注意：染色体数 = 着丝粒数
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体
以
体
细
胞
数
为
2N
为
例
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂形成子细胞
1、DNA数目的变化规律
2N→4N→2N
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2、染色体数目的变化规律
变化原因？
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
细胞分裂，形成子细胞
2N→4N→2N
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
3、染色单体数目的变化规律
0→4N→0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝粒分裂
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
间期
0
2
1
前期
中期
后期
末期
DNA/染色体
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝粒分裂
4、每条染色体上DNA数量的变化规律
3. 细胞周期中DNA、染色体、染色单体数目变化
甲
2N
4N
O
乙
2N
4N
O
丙
2N
4N
O
数量（个）
数量（个）
数量（个）
染色体
核DNA
染色单体
前、中
后、末
G1、子细胞
5、根据柱状图判断有丝分裂时期
1.在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，能看到的结构是(　 　)
A．赤道板、染色体、细胞膜 B．纺锤体、赤道板、染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体 D．细胞壁、核膜、染色体、着丝粒
C
解析：A.赤道板只是一个位置，而不是一个实际上的细胞结构；细胞膜紧贴着细胞壁，不可见，A错误；
B.赤道板只是一个位置，而不是一个实际上的细胞结构，因此不可见，B错误；
C.植物细胞最外面是细胞壁，而在有丝分裂前期形成染色体和纺锤体；有丝分裂中期，所有染色体的着丝点排列在赤道板的中央，形态稳定、数目清晰，C正确；
D.核膜和核仁在前期消失，末期重现，在中期不可见，D错误。
2.图示为某细胞有丝分裂的某个时期，根据图回答：
（1）此图表示植物细胞处于细胞分裂____期；
有_____个染色体，____条染色单体，____
个DNA分子；
（2）其前期时细胞中有____个染色体，______条染色单体，
_______个DNA分子；
（3）在其刚形成的子细胞中有______个染色体，________条
染色单体，________个DNA分子；
后
8
0
4
8
8
8
4
0
4
子染色体

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