第6章 第1节 第2课时 细胞周期中染色体、核DNA数目变化及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂（共35张PPT）高中生物学人教版（2019）必修一

(共35张PPT)
1
第6章　细胞的生命历程
第1节第2课时
细胞周期中染色体、核DNA数目变化及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1
用数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化(重点)。
2
制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片(难点)。
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目标一
细胞周期中染色体、核DNA数目变化
活动1
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)
活动1
细胞周期中相关结构含量变化
项目 间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目 _____ 2n _____ 4n _______
核DNA数目 _______ ____ 4n ____ 4n→2n
染色单体数目 0→4n ____ 4n 0 ____
2n
2n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
0
活动1
细胞周期中相关结构含量变化
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。
活动1
细胞周期中相关结构含量变化
(1)核DNA在 发生复制，含量加倍。
(2)核DNA含量在 减半，减半的原因是_________________________
。
(3)染色体数目在 加倍，加倍的原因是_______________________________
。
(4)染色体数目在 减半，减半的原因是_________________________
。
分裂间期
分裂末期结束时
姐妹染色单体分开后形成的
染色体分别进入两个子细胞
分裂后期
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
分裂末期结束时
姐妹染色单体分开后形成的
染色体分别进入两个子细胞
3
请思考：在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。
活动1
细胞周期中相关结构含量变化
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.在细胞增殖过程中，染色体和核DNA都有复制和加倍的过程，下列相关叙述不正确的是
A.染色体复制后其数量是之前的两倍
B.细胞中b、d过程发生在分裂间期
C.细胞中a过程发生在分裂间期，c过程发生在细胞分裂后期
D.染色体复制的同时核DNA的数量加倍
解析　分裂间期，染色体复制的实质是DNA分子的复制和蛋白质的合成，复制后着丝粒数量不变，染色体数量不变，A错误，D正确；
细胞分裂间期，核DNA分子进行复制，且复制后核DNA数目加倍，B正确；
a过程表示染色体的复制，发生在分裂间期，c过程表示染色体数目加倍，其原因是着丝粒分裂，发生在分裂后期，C正确。
2.如图表示细胞有丝分裂过程的相关曲线，下列叙述正确的是
A.若是马蛔虫受精卵细胞，在ab段会发生中心粒移向细胞两极
B.若是植物细胞，在bc段会出现赤道板，cd段会出现细胞板
C.该细胞在bc段中始终有染色单体存在
D.若是人体细胞，则de段细胞中的染色体数目只有46条
解析　若是马蛔虫受精卵细胞，受精卵细胞可以进行有丝分裂，ab段表示分裂间期，会发生中心粒的复制，但中心粒移向细胞两极发生在前期，A错误；
该细胞在bc段中一条染色体上含有2个DNA分子，始终有染色单体存在，C正确；
若是人体细胞，体细胞含有46条染色体，则de段(有丝分裂后期和末期)细胞中染色体数目加倍，染色体数目为46×2＝92(条)，D错误。
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目标一
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂与细胞生长探究
细胞为什么不能无限长大？
活动2
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
模型分为几类？解释上述问题应该选用什么模型？
活动2
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。
S=6a2 V=a3
细胞体积越大，
其相对表面积越小。
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)
活动2
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
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
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
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
活动2
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而减小
（1）细胞的表面积与体积的比值与细胞的大小有什么关系？
（2）从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。
讨论：
活动2
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
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）细胞是越小越好吗？并说明理由。
讨论：
活动2
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
（4）是什么限制了细胞的长大？
①细胞表面积与体积的关系。
②细胞的核质比例。
讨论：
细胞周期的不同时间段，细胞都发生了哪些变化？
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
1.选材
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此，当染色体被碱性染料着色后，通过在高倍镜下观察，同一组织中可以看到不同时期细胞内染色体的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期
2.原理
保护幼嫩的分生区
持续分裂的细胞
伸长生长的位置
吸收水和无机盐
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
如何选取到根尖分生区细胞？
取材时只能剪根尖2～3 mm，
原因是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。
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
01
解离3~5min
剪取洋葱根尖2～3mm，放入盛有解离液（盐酸：酒精=1:1）的培养皿中。
02
漂洗约10min
待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。
03
染色3~5min
把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的玻璃皿中染色。
04
制片
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在盖玻片上再加一片载玻片。并用拇指轻轻按压载玻片。
3.装片的制作
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
1．解离时间不宜过长或过短，原因是过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
2．解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是防止残留的解离液继续破坏细胞，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
注意事项：
1. 注意染液不宜滴加过多；
2. 注意冰醋酸的功能是固定细胞，保持细胞结构的形态；
3. 注意利用清水充分洗去过多染液和冰醋酸，防止影响观察。
视频来自人民教育电子音像出版社
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
（1）分别从图中找出处于分裂间期，前期、中期、后期、末期的细胞。
4.实验结果
分裂间期
前期
中期
后期
末期
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
（2）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？
4.实验结果
(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。
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
（3）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？
4.实验结果
①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。
②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。
活动3
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
（4）在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？
4.实验结果
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。
（5）如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
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。
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
解析　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，A正确、
B错误；
细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢，C、D错误。
4.(2022·山东滕州市高一期末)某同学用光学显微镜观察经甲紫染色的洋葱根尖临时装片，观察到不同分裂时期的细胞如图所示。已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约12小时。下列说法错误的是
A.该实验制作装片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B.若视野中有100个细胞，统计发现图乙类型共有5个，即可推算出中期持续时间约
为0.6小时
C.在高倍显微镜下观察不到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动
D.作为一个完整的细胞周期，图中还缺少分裂间期的细胞
解析　该实验制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误；
图乙染色体的着丝粒排列在赤道板上，是有丝分裂中期，则中期的时间＝12×(5/100)＝0.6(小时)，B正确；
该实验中的细胞都是死细胞，观察不到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动，C正确；
图甲中染色体散乱分布，是前期；图乙是中期；图丙中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极，是后期；图丁中出现细胞板，是末期，图中还缺少分裂间期的细胞，D正确。
课堂小结