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必修1 第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第2课时　动物细胞的有丝分裂、真核细胞的无丝分裂及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
目录
动物细胞有丝分裂及无丝分裂
课堂小结及课堂检测
细胞不能无限长大的原因
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
学习目标
阐明有丝分裂过程中染色体、染色单体、核DNA数量变化规律；
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
复习回顾
前期
间期
中期
后期
末期
膜仁消失显两体
形数清晰赤道齐
粒裂数增均两极
两消两现新壁见
复制合成适度长
1. 动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
后期
中期
前期
间期
前期
中期
后期
末期
间期
1.动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
前期 末期
区别
植物
动物
图像
纺锤体的形成方式
子细胞形成方式
由细胞两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体
细胞板向周围扩展形成细胞壁
由中心粒发出的星射线形成纺锤体
细胞膜从中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞
1.动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期（主要）
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
2. 有丝分裂的特征和意义
1.特征
亲代细胞的染色体复制以后，平均分配到两个子细胞中去。
2.意义
由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。
3.无丝分裂
1. 过程
细胞核延长
核缢裂成两个子细胞核
细胞缢裂成两个子细胞
2. 特点
在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的变化。
蛙红细胞无丝分裂示意图
3. 举例
拓展：染色体、姐妹染色单体、DNA的关系
染色体=蛋白质+DNA
1个无染色单体的染色质丝
1个有2条染色单体的染色体
复制后
着丝点分裂
染色单体分开
着丝粒
高度螺旋
一条染色体
一条染色体
一条染色体
一条染色质丝
(1个DNA)
无染色单体（0）
(2个DNA)
含两个姐妹染色单体
(2个DNA)
无染色单体（0）
注意：染色体数 = 着丝点数
当有染色单体时: DNA 数=染色单体数=2倍染色体数
拓展：有丝分裂各时期染色体的变化
复制
散乱分布在纺锤体中央
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂
进入两个细胞核
行为
特点
1条染色质（体）
2个DNA分子
2条染色单体
1条染色体
2个DNA分子
2条染色单体
1条染色体
2个DNA分子
2条染色单体
2条染色体
2个DNA分子
无染色单体
1条染色体（质）
1个DNA分子
无染色单体
染色体形态
数量分析
主要呈染色质形态
主要呈染色体形态
高度螺旋化、缩短变粗
解螺旋成为细丝状
着丝粒
拓展：DNA、染色体数目变化特点
项目
加倍
减半
DNA
染色体
时期
原因
原因
时期
间期
后期
DNA复制
着丝粒分裂
末期
平均分到两个子细胞中
有丝分裂中DNA、染色体、染色单体数目的变化规律
(设体细胞染色体数2N）
间期 前期 中期 后期 末期
染色体形态
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
2N 2N 2N 4N 2N
2N→4N 4N 4N 4N 2N
0→4N 4N 4N 0 0
拓展：染色体、染色单体、DNA之间的数量变化曲线
染色体数
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
1、染色体的变化曲线
2n→4n→2n
拓展：染色体、染色单体、DNA之间的数量变化曲线
拓展：染色体、染色单体、DNA之间的数量变化曲线
核DNA数
间期
前期
中期
后期
末期
4N
2N
2、DNA的变化曲线
2n→4n→2n
3、染色单体的变化曲线
0→4n→0
染色单体数
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
拓展：染色体、染色单体、DNA之间的数量变化曲线
拓展：染色体、染色单体、DNA之间的数量变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色体
染色单体
DNA
4. 细胞大小与物质运输的关系
1）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。
2）原理：1.NaOH和酚酞相遇成紫红色。
2.NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。
3.扩散速率用扩散的体积/整个琼脂快的体积
3）材料用具：三个正方体琼脂块，（边长1cm、2cm和3cm。)
(琼脂块的体积充当细胞的大小)
4)实验步骤
①制备琼脂块：切取3块边长分别为3cm、2cm、1cm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
4. 细胞大小与物质运输的关系
琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积（表面积/体积） NaOH扩散的深度/cm NaOH扩散的体积/琼脂块的体积
3
2
1
54
27
2
24
8
3
6
1
6
7/8≈0.9
1/1 = 1
19/27≈0.7
0.5
0.5
0.5
结论：琼脂块的相对表面积随着琼脂块的增大而_______；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______。
减小
4. 细胞大小与物质运输的关系
减小
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，细胞的物质运输的效率越低。
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1)实验目的
①学会辨认细胞分裂各时期的染色体特征；
②学会运用根尖压片技术，制作临时装片。
2)实验原理
①在高等植物体内，有丝分裂常见于___________等分生区细胞，适宜条件下有丝分裂旺盛，易观察到处于______________的细胞。
②有丝分裂的不同时期，细胞中 的行为不同。
③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料 染成深色。
根尖、芽尖
不同分裂时期
甲紫溶液
染色体
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
3)材料用具
洋葱； 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 ；质量浓度为0.01g/ml的甲紫溶液（旧称龙胆紫溶液） （或醋酸洋红溶液）
4)方法步骤
①洋葱根尖的培养
②装片的制作：解离→漂洗→染色→制片
③洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍镜后高倍镜
④绘图(中期)
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
步 骤 注 意 问 题 分 析
一、根尖的培养：实验前3~4天，让洋葱放在广口瓶上，底部接触清水。根长约5cm时可用。 置于温暖处，常换水。 因为细胞分裂和生长需要水分、适宜的温度和氧气。
二、装片的制作：解离→漂洗→染色→制片 1．解离：上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2~3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，室温下解离3~5min。 解离时间要保证，细胞才能分散开来。 解离时间也不宜过长。
目的：使组织中的细胞相互分离开来。此时，细胞已被盐酸杀死。
否则，根尖过于酥软，无法取出。
2．漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。 漂洗要充分，可换水1~2次。 目的：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
步 骤 注 意 问 题 分 析
3．染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色3~5min。 染色时间不宜过长，否则显微镜下一片紫色，无法观察。 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
4．制片：用镊子将这段洋葱根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片，使细胞分散开来。 要弄碎根尖，再垂直向下均匀用力压片，不可移动盖玻片。 目的：使细胞分散开，避免细胞重叠，便于观察。做得成功的装片，标本被压成云雾状。
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
步 骤 注 意 问 题 分 析
三、观察 1．低倍镜观察：把装片放在低倍镜下，慢慢移动装片，找到分生区细胞。 2．高倍镜观察：移走低倍镜，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰，仔细观察，找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。 一定要找到分生区。在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞。如果是这样，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。 分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期。
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
分裂间期
分裂中期
分裂前期
（呈排列紧密的正方形）
观察时的注意点
（3）若观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是：
①没有找到分生区细胞；
②没有找到处于分裂期的细胞；
③染液过稀或染色时间过短等。
（1）分生区细胞中，间期的细胞最多，因为在细胞周期中，间期所占时间最长。
（2）在显微镜下，不能观察到细胞能从中期到后期的变化过程，因为在解离时就已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
5. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
[归纳总结]
④通过压片可将根尖细胞分散开来，使之不相互重叠，有利于观察。
在有丝分裂的实验过程的叙述中，每一步操作的目的可归纳为：
①解离的目的：是用药液使组织细胞彼此分离开；
②漂洗的目的：是为了洗去根尖上的酸，避免与碱性染料发生中和；
③用甲紫染液：是为了将染色体染成紫色；
课堂小结
1. 一种动物体细胞中的染色体为24。该动物体内一个处于有丝分裂分裂前期的细胞，其DNA 分子数和染色体分别为（ ）
A. 12、48 B. 24、48 C. 24、24 D. 48、24
课堂检测
D
2. 细胞有丝分裂的过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1∶2∶2时，所处的时期为（ ）
A. 前期和中期 B. 中期和后期
C. 后期和末期 D. 末期和前期
A
3. 取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观察。欲观察到有丝分裂的前、中、后、末几个时期，正确的是 （ ）
应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程
如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜继续观察
如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中找寻
如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度
C
4. 用显微镜观察质壁分离的洋葱表皮细胞，不能检视到染色体的原因是( )
A. 没有用龙胆紫染色 B. 试剂破坏了染色体结构
C. 无染色体形成 D. 显微镜倍率不够
C

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