6.1.2　动植物细胞有丝分裂的比较及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂课件(共41张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第一册

(共41张PPT)
第6章　细胞的生命历程
第1节　细胞的增殖
第2课时　动植物细胞有丝分裂的比较及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
课 程 标 准
1.能使用高倍显微镜观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。
2.比较动、植物细胞有丝分裂的区别,构建数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化。
3.阐明有丝分裂的重要意义。
基础落实 必备知识全过关
重难探究 能力素养全提升
目录索引
基础落实 必备知识全过关
知识点一 动植物细胞有丝分裂过程的不同点
细胞 分裂间期 前期 末期
中心体复制 纺锤体的形成 细胞质分裂
动物 细胞 有 (中心粒倍增) 移向两极的__________周围发出__________形成纺锤体 细胞中部的__________向内凹陷,缢裂成两个子细胞
植物 细胞 __________ (低等植物有) __________直接发出__________形成纺锤体 在赤道板位置出现__________,并由中央向四周扩展形成__________,分割细胞
中心粒
星射线
细胞膜
无
细胞两极
纺锤丝
细胞板
细胞壁
知识点二 有丝分裂的特征和意义
1.特征:将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
2.意义:由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的__________之间保持了__________的稳定性。
核DNA均分,质DNA随机分配
亲代和子代
遗传
知识点三 无丝分裂
细胞核
蛙的红细胞
知识点四 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.实验步骤
洋葱根尖的培养:实验前3~4 d,将一个洋葱放在装满水的广口瓶上,让洋葱底部接触到水面,将此装置放在温暖的地方培养,待根长约5 cm
盐酸
酒精
相互分离开来
3~5 min
软化
解离过度
甲紫
分生区
旁栏边角 想一想
(1)[教材P115正文]正常细胞为什么会变成癌细胞
(2)[教材P115正文]细胞无丝分裂的过程比较简单,是否属于原核细胞的增殖方式
(3)[教材P117思考·讨论]如何确定细胞周期中不同时期的时间长短
提示 有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
提示 有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞的增殖方式。原核细胞通常以二分裂的方式增殖,二分裂既不属于有丝分裂,也不属于无丝分裂。
提示 统计多个视野中5个不同时期的细胞数目,分别计算出每个时期细胞数目的平均值。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)[教材P115思维训练]细胞的表面积和体积的比值与细胞大小有什么关系
(5)[教材P117拓展应用]在细胞周期中,分裂间期持续时间明显比分裂期长,你能对此作出合理的解释吗
提示 细胞越小,表面积和体积的比值越大。
提示 分裂间期持续时间明显比分裂期长,这是因为在分裂间期,细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,即为分裂期进行物质准备。
结论语句 辨一辨
(1)蛙的生长发育过程中,体细胞增殖仅靠有丝分裂。(　　)
(2)动、植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。(　　)
(3)正常体细胞内染色体的数目为2n,则DNA含量也是2n。(　　)
(4)无丝分裂过程中无DNA复制和纺锤丝出现。(　　)
(5)在显微镜下观察根尖细胞时,发现处于分裂期的细胞数目最多。(　　)
(6)持续观察处于分裂中期的细胞,能够观察到该细胞中着丝粒的分裂过程。
(　　)
(7)甲紫溶液等碱性染料是指pH大于7的染料。(　　)
×
×
×
×
×
×
×
重难探究 能力素养全提升
主题一　动、植物细胞有丝分裂的区别
情境探究
下表是动物细胞和高等植物细胞细胞增殖的对比图,据表讨论分析相关问题。
(1)动物细胞和高等植物细胞分裂间期的区别主要是什么
(2)动物细胞和高等植物细胞分裂前期形成纺锤体的方式有什么不同
(3)动物细胞和高等植物细胞分裂末期细胞形成子细胞的方式有什么不同
提示 发生复制的结构不完全相同,动物细胞还有中心粒的复制。
提示 高等植物细胞由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体,动物细胞由中心粒周围发出的星射线形成纺锤体。
提示 高等植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁,一个细胞形成两个子细胞;动物细胞分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,一个细胞缢裂成两个子细胞。
(4)在一个细胞周期中,核DNA分子、染色体数目的加倍和减半分别发生在哪些时期
①核DNA分子在__________发生复制,数目加倍;在___________________减半,减半的原因是___________________________________________。
②染色体数目在__________加倍,加倍的原因是______________________
_______________________________;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分别进入两个子细胞
方法突破
1.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 细胞类型 活跃的时期 生理作用
核糖体 动、植物 整个细胞周期,但主要是分裂间期 有关蛋白质合成的场所
中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关
高尔 基体 植物 末期 与细胞壁的形成有关
线粒体 动、植物 整个细胞周期 提供能量
2.“三看法”界定动、植物细胞分裂图像
视角应用
1.依据细胞生理特点鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它的(　　)
A.染色体的数目变化 B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式 D.自身蛋白质合成的方式
C
解析　动、植物细胞有丝分裂过程中染色体的数目变化相同;低等植物细胞和动物细胞有丝分裂过程中都有中心体参与,都会出现星射线;植物细胞有丝分裂过程中,在末期时细胞中央形成细胞板,并向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞分成两个子细胞,动物细胞在分裂末期时,细胞膜从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两个子细胞;动、植物细胞自身蛋白质合成的方式相同。
2.图甲和图乙代表两个不同生物的细胞分裂图像,据图分析推断,下列叙述正确的是(　　)
A.图甲代表植物细胞有丝分裂,判断依据为有细胞壁且纺锤丝由细胞两极发出
B.图乙可能代表低等植物细胞有丝分裂,判断依据为有中心体
C.图甲处于细胞分裂的末期,判断依据为细胞中央赤道板的位置出现了细胞板
D.图乙处于细胞分裂的后期,着丝粒分裂,染色单体加倍并移向细胞两极
甲
乙
A
解析　图甲代表植物细胞有丝分裂,判断依据为有细胞壁且纺锤丝由细胞两极发出,植物细胞一般用长方形表示,A项正确;图乙形成环沟,为动物细胞,不是植物细胞,B项错误;图甲染色体分开移向两极,为细胞分裂的后期,C项错误;图乙着丝粒分裂,染色单体变成染色体,染色单体数目为0,D项错误。
【题后归纳】 有丝分裂图像的辨析
(1)动物细胞一般画成圆形,最外层是细胞膜;植物细胞一般画成长方形,最外层是细胞壁。
(2)有丝分裂末期,动物细胞的细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最终缢裂成两个子细胞;植物细胞则在细胞中央出现细胞板,逐渐扩展形成新的细胞壁,最终形成两个子细胞。
(3)动物细胞和低等植物细胞含有中心体,高等植物细胞中没有此结构。
视角2 有丝分裂中相关结构或物质的变化
3.图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。下列有关叙述错误的是(　　)
A.图1细胞中共有4条染色体,8个核DNA分子
B.图2细胞中共有8个核DNA分子,0条染色单体
C.a构成纺锤体,动、植物细胞形成纺锤体的方式不同
D.图2的下一时期将在细胞中央出现细胞板形成细胞壁
图1
图2
D
解析　动物细胞没有细胞壁,细胞中央不会出现细胞板,D项错误。
4.[2023山东泰安肥城一中月考]下图甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段,a是染色体数量,b是染色单体数量,c是核DNA分子数量,a、b、c的数量关系正确的是(　　)
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、乙、丙
B
解析　当细胞内有染色单体存在时,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2;当无染色单体存在时,核DNA分子数=体细胞内的染色体数。
主题二　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
情境探究
在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。请结合教材实验,分析讨论下列问题。
(1)解离完了要进行漂洗,而且一定要彻底,这样处理的目的是什么
提示 防止残留的解离液(盐酸)解离过度继续破坏细胞,同时盐酸也会影响染色和腐蚀镜头。
(3)能否对细胞有丝分裂装片中同一细胞进行连续观察以观察细胞分裂各个时期 为什么 要找全各个分裂时期的细胞应如何操作
(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。
提示 ①解离要充分;②制片时用镊子尖把根尖弄碎;③用拇指轻轻地按压盖玻片可使细胞尽可能呈单层铺展。
提示 不能。解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。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。
(4)某同学在观察了洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂装片后,统计了多个视野,结果如下:
细胞周期 分裂间期 前期 中期 后期 末期
细胞数/个 90 13 12 3 2
如果洋葱细胞完成一个细胞周期需要14 h,那么分裂期的平均持续时间是
__________h。
3.5
【名师提醒】 细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算
(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
(2)某时期持续时间
方法突破
实验操作 注意问题
解离 时间 太短 果胶未被完全溶解,压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度、根尖过于软化,影响染色
漂洗 时间 适宜 洗去多余的药液,防止解离过度而影响染色
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
压片 力度 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
视角应用
视角1 考查实验选材、原理和步骤
1.[2023吉林长春实验中学高一期末]用光学显微镜观察有丝分裂过程,如果从细胞周期的角度分析,图中植物作为实验材料最适合的是(　　)
A.a B.b C.c D.d
A
解析　用显微镜观察有丝分裂过程的实验中,应选择分裂期占细胞周期的比例最大的细胞进行观察,a中分裂期所占比例为3÷15×100%=20%,b中分裂期所占比例为4÷23×100%≈17.4%,c中分裂期所占比例为3.5÷32×100% ≈10.9%,d中分裂期所占比例为3.1÷16×100%≈19.4%。
2.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-”表示未操作)如下表所示,则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(　　)
实验人员 操作
取材 解离 漂洗 染色 制片
甲 根尖2~3 mm处 - + + +
乙 根尖2~3 mm处 + - + +
丙 根尖5~7 mm处 + + + +
A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
C
解析　解离的目的是使细胞分散开,甲未解离,细胞相互重叠;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,乙未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅不清楚;根尖5~7 mm处为伸长区,伸长区细胞已失去分裂能力,染色体呈染色质状态,观察不到染色体。
视角2 对镜检结果的分析判断
3.[2023浙江Z20名校联盟]利用洋葱根尖细胞(2n=16)观察植物的有丝分裂时,观察到一个视野如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.细胞甲最适合用于观察染色体的形态
B.细胞乙中有32个DNA分子,32条染色体
C.通过对该视野中的细胞计数可估算洋葱根尖细胞周期的时长
D.在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中分裂间期的细胞数量将会增加
A
解析　甲细胞处于有丝分裂中期,形态清晰,适合用于观察染色体的形态,A项正确;细胞乙处于有丝分裂后期,细胞中含有32个核DNA分子,32条染色体,此外在细胞质中还含有少量的DNA分子,B项错误;通过对该视野中的细胞计数不能估算洋葱根尖细胞周期的时长,只能得出分裂期和分裂间期的比例,C项错误;制作临时装片时,细胞已经解离死亡,在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中分裂间期的细胞数量不会增加,D项错误。
4.[2023浙江苍南高一月考]下图是光学显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像,有关叙述错误的是(　　)
A.视野中绝大多数细胞处于图中⑤时期
B.细胞①和细胞②中染色体数目相等
C.细胞③时期重新形成核膜和核仁
D.细胞④时期染色质螺旋化形成染色体
B
解析　由于细胞周期中,分裂间期时间较长,所以大部分细胞处于⑤分裂间期,A项正确;细胞①处于后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,是细胞②的两倍,B项错误;细胞③处于后期,核膜、核仁重新形成,C项正确;细胞④处于前期,染色质高度螺旋化形成染色体,D项正确。
【网络构建】
【经典图示】
细胞有丝分裂过程中的染色体、核DNA、染色单体数目变化曲线图
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