第2课时 动植物细胞有丝分裂的区别与观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂.docx
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第2课时动植物细胞有丝分裂的区别与观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
第2课时 动植物细胞有丝分裂的区别与观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
内容标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.说出动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。
2.制作和观察根尖分生区组织细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。
1.生命观念——通过比较动植物细胞有丝分裂的异同，认识生命现象的多样性和统一性。
水平一
2.科学思维——模型与建模：
构建有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化模型。
水平二
3.科学探究——通过观察有丝分裂实验，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。
水平二
研读教材·梳理探究
动植物细胞有丝分裂的区别及无丝分裂
———————————————知识梳理———————————————
一、高等动植物细胞的有丝分裂
1.高等动植物细胞有丝分裂的不同点 主要是前期与末期不同
时期
高等植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
间期
无中心体
有中心体，且完成倍增
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两组中心粒分别移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体
末期
细胞板扩展形成细胞壁，分隔细胞
细胞膜由细胞中部向内凹陷，缢裂细胞
2.有丝分裂的特征和意义
（1）特征：
将经过复制的亲代细胞的染色体，精确地平均分配到两个子细胞中。
（2）意义：
在细胞的亲代和子代间保持了遗传的稳定性。
二、无丝分裂
1.概念 由于分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，因此叫做无丝分裂。
2.过程 一般是细胞核先延长，细胞核的中部向内凹陷，缢裂为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂为两部分，形成两个子细胞。
3.实例 蛙的红细胞。
———————————————素养提升———————————————
理性思维——动植物细胞有丝分裂的区别
下列A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题：
（1）A图表示 （填“动物细胞”或“植物细胞”）。
理由是：
① ，② 。
（2）B图细胞处于分裂期的 期，图中有染色单体 条。
该图与它的前一时期相比，相同的是 ，不同的是 。
（3）C图表示的是 细胞进行有丝分裂的 期，此期细胞内发生的主要变化是 分裂， 分开成为两条子染色体，在 牵引下移向细胞两极。
（4）判断下列说法的正误并说明原因：
①细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞。
判断：
原因：
__________________________________________________。
②动物细胞和植物细胞有丝分裂前期形成纺锤体的方式相同。
判断：
原因：
__________________________________________________
____________________________________________________________________。
（5）判断动植物细胞有丝分裂的可靠依据是________________________________。
提示
（1）植物细胞 具有细胞壁 无中心体
（2）后 0 核DNA分子数 染色体数
（3）动物 后 着丝粒 姐妹染色单体 星射线
（4）①错误 某些低等植物细胞有丝分裂过程中也出现中心体
②错误 动物细胞有丝分裂前期由中心粒周围发出星射线形成纺锤体，高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
（5）末期细胞质分裂方式
[典例1]如图所示为高等动植物细胞有丝分裂的模式图，顺序已经打乱。
回答下列问题：
（1）图中表示动物细胞有丝分裂的正确细胞分裂顺序是 （填序号）。
（2）对比高等动植物细胞的有丝分裂模式图，区别最为显著的时期是 。
（3）图中细胞⑥或⑧内染色单体数及染色体数分别为 。
（4）请在坐标系中绘出一个细胞周期内染色体数与核DNA数比值的变化曲线图。
解析
（1）植物细胞呈方形，动物细胞一般呈球形，再根据有丝分裂过程中染色体的行为变化规律可知，该动物细胞有丝分裂的正确排列顺序应为⑩④③⑥⑦。
（2）高等动植物细胞有丝分裂的最显著区别在于前期的纺锤体形成方式不同和末期的细胞质分裂方式不同。
（3）图中细胞⑥或⑧处于有丝分裂后期，该时期细胞内无染色单体，染色体数应为8条。
（4）有丝分裂过程中，染色体数与核DNA数比值有四段变化，DNA复制前，该比值为1.0，DNA复制期间，该比值从1.0逐渐变化成0.5，DNA完成复制至着丝粒分裂期间，该比值为0.5，着丝粒断裂以后，该比值为1.0，图示见答案。
答案
（1）⑩④③⑥⑦
（2）前期和末期 （3）0、8
（4）如图所示
[变式训练1]动物细胞与高等植物细胞有丝分裂不同，其结构基础是因为植物细胞有（ ）
A.叶绿体和细胞壁 B.细胞壁和液泡
C.叶绿体和液泡 D.细胞壁和无中心体
解析 动物细胞和高等植物细胞有丝分裂过程的区别是前期和末期。
前期是纺锤体的形成方式不同，动物细胞由两中心体分别移向两极，周围发出星射线，形成纺锤体；植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
末期形成子细胞的方式不同，动物细胞在中部出现细胞内陷，把细胞质缢裂为二，形成两个子细胞；植物细胞赤道板位置出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个。
因此结构基础是因为植物细胞有细胞壁无中心体。
答案 D
联想质疑
★植物细胞和动物细胞有丝分裂末期的细胞质分裂方式。
★有丝分裂中亲代细胞染色体复制后平均分配，亲子代细胞的遗传物质相同。
与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器名称
细胞类型
时期
生理作用
核糖体
动、植物细胞
间期
有关蛋白质的合成
中心体
动物、某些低等植物细胞
前期
参与纺锤体的形成
高尔基体
植物细胞
末期
参与细胞壁的形成
线粒体
动、植物细胞
整个时期
提供能量
正确识别有丝分裂图像的方法
1.动、植物细胞的识别
（1）图像呈方形，外面有细胞壁，或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为植物细胞。
（2）图像呈圆形，外面无细胞壁，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。
2.不同分裂时期的细胞图像识别
可根据染色体的形态及其在细胞中的位置来判断。
（1）一条染色体含有两条染色单体，染色体在细胞中散乱分布——有丝分裂前期。
（2）一条染色体含有两条染色单体，染色体的着丝粒有规律地排列在细胞中央赤道板上——有丝分裂中期。
（3）着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，并向细胞两极移动——有丝分裂后期。
（4）染色体成为染色质形态，重新出现细胞核——有丝分裂末期。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
———————————————知识梳理———————————————
1.实验原理
（1）高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂。
（2）在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的存在状态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
（3）细胞核内的染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。
（4）盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞相互分离。
2.实验试剂
（1）解离液：
由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1配制而成。
（2）龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）：
使染色体着色。
（3）漂洗液：
清水，洗去组织中的解离液。
3.实验步骤
（1）装片的制作：
（2）观察：
[典例2]在“观察细胞有丝分裂”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。
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
漂洗的目的是洗去解离液，便于染色。
染色
制片
甲
根尖1～3mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7mm处
剪取根尖长度为2～3mm，过长或过短，都会导致难以找到分生区细胞。
＋
＋
＋
＋
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是（ ）
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
解析 解离的目的是使细胞分离开，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5～7mm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。
答案 C
[变式训练2]下列有关“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述，正确的是（ ）
A.解离的目的是使染色体离开细胞核
B.漂洗的目的是洗去染色剂，避免染色过度
C.使用龙胆紫溶液的目的是使染色体着色
D.盖好盖玻片后压片的目的是使染色体分散开
解析 解离的目的是使组织中的细胞相互分离，A错误；漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，B错误；使用龙胆紫溶液的目的是使染色体着色，C正确；盖好盖玻片后，压片的目的是使细胞相互分散开，D错误。
答案 C
联想质疑
观察下面图片视野中处于哪个时期的细胞最多？
为什么？
提示：
处于分裂间期的细胞最多，因为在细胞周期中，间期时间最长。
课堂小结
随堂检测
1.下列关于无丝分裂的叙述错误的是（ ）
A.分裂过程中无纺锤体和染色体的出现
B.无丝分裂过程中也存在DNA的复制
C.原核细胞没有染色体，能够进行无丝分裂
D.蛙的红细胞能进行无丝分裂
解析 因为在分裂过程中无纺锤体和染色体的出现，所以叫做无丝分裂。
分裂的实质是把遗传物质平均分配给子代，因此在无丝分裂过程中也存在DNA的复制。
无丝分裂是真核细胞的分裂方式，蛙的红细胞能够进行无丝分裂。
答案 C
2.下列各项中，能正确说明高等动植物细胞有丝分裂主要区别的是（ ）
A.染色体和纺锤体的形成方式不同
B.间期的时间长短不同
C.纺锤体的形成和细胞质的分裂方式不同
D.染色体的活动规律不同
解析 由于高等动植物细胞结构的不同，导致有丝分裂过程中出现差异，具体表现在前期纺锤体的形成以及末期细胞质的分裂方式上。
答案 C
3.下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成
B.在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C.分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工
D.核糖体和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
解析 植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置形成细胞板，最终向四周扩展形成细胞壁，而高尔基体与植物细胞壁的形成有关，A正确；有丝分裂间期中心体复制，但纺锤体在细胞分裂的前期形成，间期不存在，B错误；分泌蛋白合成后在内质网和高尔基体中加工，形成成熟的蛋白质，C错误；核糖体无膜结构，D错误。
答案 A
4.下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验的叙述，全部正确的是（ ）
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开来 ②制片之前要通过漂洗洗去碱性染料，便于显微镜下观察 ③压片是为了将根尖细胞压成薄层，避免相互重叠影响观察
④一个细胞中染色体的动态连续变化是观察的主要内容
A.①③B.②③
C.①②③D.①③④
解析 解离后需要漂洗洗去解离液，防止解离过度；解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体的动态变化。
答案 A
5.下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是（ ）
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
解析 解离的目的是便于组织细胞相互分离，它是通过压片操作使细胞分散的前提；观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察；只有分裂期细胞中才出现染色体，但因分裂期时间较短，处于此期的细胞数较少；探究有丝分裂的日周期性，可以选择在细胞分裂较旺盛期取材，保证较好的实验效果。
答案 C
课时作业
（时间：
30分钟）
知识点1 动植物细胞有丝分裂的区别
1.植物细胞有丝分裂特有的特征是（ ）
A.间期，中心粒进行复制
B.前期，星射线形成纺锤体
C.中期，染色体排列在赤道板
D.末期，细胞板形成细胞壁
解析 高等植物细胞没有中心体，A错误；高等植物细胞在前期从两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞的中心体发出星射线，B错误；动物细胞有丝分裂的中期，染色体的着丝粒也排列在赤道板，C错误；植物细胞有丝分裂末期，在高尔基体的参与下，细胞板向四周扩展形成细胞壁，D正确。
答案 D
2.下面是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有错误的是（ ）
解析 细胞板出现在植物细胞的分裂过程中，动物细胞分裂过程中不会出现。
答案 C
3.真核细胞的DNA是随着染色体的复制而复制的，研究表明，真核生物染色体的复制是不同步的，有的先复制，有的后复制。
下图中能真实反映染色体复制过程中染色体数目变化的是（ ）
解析 染色体复制的实质是DNA的复制，染色体复制后染色体的数目并不变化。
答案 C
4.处于有丝分裂过程中的动物细胞，某一时期细胞内的染色体、染色单体、核DNA分子三者的数量比是1∶2∶2，此时细胞内可能发生着（ ）
A.细胞膜向内凹陷B.着丝粒一分为二
C.中心体移向两极D.DNA正在进行复制
解析 染色体、染色单体、核DNA分子三者的数量比是1∶2∶2，通常处于有丝分裂的前、中期，中心体移向两极是前期的特征，细胞膜向内凹陷是末期的特征，着丝粒一分为二是后期的特征，DNA复制发生在间期，所以C项正确。
答案 C
5.关于下图的叙述中，错误的是（ ）
A.该细胞为动物细胞
B.④是一条染色体，包含2条姐妹染色单体，2条姐妹染色单体由一个着丝粒②相连
C.细胞中有8条染色单体
D.在后期时，移向同一极的染色体形态、大小相同
解析 如图所示进行的是有丝分裂，因为细胞中有中心体⑨，无细胞壁，所以可以断定该细胞为动物细胞；④是一条染色体，包含2条姐妹染色单体①③，2条姐妹染色单体由一个着丝粒②相连；该细胞共有4条染色体，8条染色单体；在后期时，移向同一极的染色体形态、大小有的相同，有的不同。
答案 D
6.细胞有丝分裂中，染色体与染色质发生形态转变的时期是（ ）
A.间期、末期B.前期、末期
C.中期、后期D.后期、前期
解析 染色体是在前期出现的，因此染色质转变为染色体的过程发生在前期；染色体是在末期消失的，因此染色体转变为染色质的过程在末期。
答案 B
知识点2 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
7.用光学显微镜观察有丝分裂过程，如果仅从细胞分裂周期看，图中所代表的四种植物作为实验材料最适合的是（ ）
解析 用显微镜观察植物细胞有丝分裂过程，选材依据两个方面：
一是分裂期占细胞周期比例大，这样可以观察到更多处于分裂期的细胞；二是细胞周期时间短，细胞分裂旺盛，这样会有更多的细胞进行有丝分裂，更容易观察到细胞分裂。
D正确。
答案 D
8.若图甲、乙、丙是某同学做观察根尖分生区组织细胞有丝分裂实验时，在光学显微镜下观察到的图像，下列有关说法正确的是（ ）
A.图甲是在低倍镜下所观察到的植物根尖分生区组织细胞图像
B.将图甲转为图乙的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图丙是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的图像
D.制作装片的过程是解离→染色→漂洗→制片
解析 图甲细胞呈长方形，应为根尖伸长区的细胞图像，A错误；转动转换器换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，B错误；图丙中能看到有丝分裂的各时期，说明在制作的过程中已经过解离、漂洗、染色、制片，C正确；制作装片的过程是解离→漂洗→染色→制片，D错误。
答案 C
9.取生长健壮的洋葱根尖，制成临时装片，放在显微镜下观察，正确的做法是（ ）
A.如果视野过暗，可以转动遮光器或反光镜以增加视野的亮度
B.如果在一个视野中不能看全各个时期，应移动装片从伸长区细胞中寻找
C.可以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
D.若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞，应先换上高倍镜，再将玻片朝右下方移动
解析 观察有丝分裂应选择根尖分生区细胞，而伸长区细胞不再进行分裂，没有细胞周期；在制作临时装片时，经解离处理后所有细胞已经被杀死，所观察到的细胞被固定在死亡时所处的分裂时期，因此不能观察到一个细胞连续分裂的过程；由低倍镜换高倍镜观察时，应先移动装片，后换高倍镜。
答案 A
10.某同学在用光学显微镜做“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是（ ）
A.绝大多数细胞中能观察到染色体
B.不同细胞的染色体数目可能不相等
C.中心体发出星射线形成纺锤体
D.某一细胞由中期逐渐分裂到后期
解析 在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，绝大多数细胞处于分裂间期，观察不到染色体，A错误；不同细胞的染色体数目可能不相等，如分裂后期的染色体数是分裂前、中期的两倍，B正确；高等植物细胞纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，C错误；实验中解离阶段已将细胞杀死，细胞将会停止于某一时期，D错误。
答案 B
11.下面是关于观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，有关评价合理的是（ ）
A.剪取洋葱根尖2～3mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中，b区域属于分生区的细胞，细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
解析 洋葱根尖2～3mm的区域属于分生区。
实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除。
分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡。
b区域的细胞属于分生区细胞，其无中央大液泡，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显。
答案 C
12.右图表示蛙的红细胞无丝分裂过程，和有丝分裂相比，下列叙述正确的是（ ）
A.没有DNA和染色体的复制
B.分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化
C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半
D.真核生物的分裂方式有无丝分裂和有丝分裂两种
解析 由无丝分裂产生的子细胞的遗传特性与亲代细胞一样，所以在分裂时也有DNA和染色体的复制，只是在分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现。
真核生物的分裂方式包括：
无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
答案 B
13.如图是某种动物细胞有丝分裂过程的部分示意图，据图回答下列有关问题：
（1）在如图所示的各细胞图像中，表示细胞有丝分裂间期、前期、中期、后期、末期的字母顺序依次是 。
（2）图E中染色体、染色单体、核DNA的数量依次是 条、 条、 个，染色体形态固定、数目最清晰的是图 （填写字母）。
（3）中心粒分开的时期是 ，纺锤体消失的时期是 ，核糖体增加的时期是 ，染色单体形成的时期是 。
（4）与植物细胞有丝分裂相比，其分裂末期不出现 。
解析 本题结合图形考查动物细胞有丝分裂各个时期的不同特点。
（1）由图A可知染色体尚未出现，核膜、核仁都存在，应是间期；图C染色体出现，核膜、核仁正在消失，应为前期；图B中的染色体排列在细胞中央，染色体形态最清晰，应为中期；图E染色单体分离成为染色体，正在星射线
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