内容正文:
第23课时 体细胞的分裂(一)
[目标导读] 1.阅读教材P106~107内容,理解细胞不能无限长大的原因。2.结合图7-2,理解有丝分裂过程中的DNA与染色体的含量变化。3.阅读教材P108~109内容,学习制作装片并观察植物细胞的有丝分裂。4.结合图7-5,掌握植物细胞有丝分裂的过程,重点阐明各阶段的主要变化特征。
[重难点击] 1.观察植物细胞的有丝分裂实验。2.植物细胞有丝分裂各个阶段的变化特点。
一、细胞不能无限长大
1.自然界的生物大小差异很大,组成它们的细胞的大小是否有差异呢?观察下表,回答问题。
细胞类型
直径/μm
支原体细胞
0.1~0.3
细菌细胞
1~2
动植物细胞
20~30
人的红细胞
7
通过上表可以看出,不同的细胞尽管在大小上有一定差异,但它们的体积都比较小,一般都需要在显微镜下才能看得到。
2.分析下图,思考细胞为什么这么小呢?
上图中,27个小细胞的表面积之和是1个大细胞表面积的3倍,也就是说27个小细胞具有更大的膜面积进行物质交换。细胞体积越小,相对表面积(表面积与体积的比)就越大;细胞体积越大,相对表面积就越小,细胞的物质运输的效率就越低。
3.上述2内容说明:细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,其次,如果细胞体积很大,细胞核就难以实现对细胞的有效控制。因此,细胞体积的大小对细胞的代谢与调控有着巨大的影响,细胞会在长到一定的体积时进行分裂,以维持其正常的功能。
归纳提炼
细胞不能无限长大的原因
(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
(2)细胞核所能控制的范围是有限的。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增加。
活学活用
1.下列有关细胞体积小的解释,正确的是( )
A.细胞体积小,有利于进行细胞分裂
B.细胞体积小,有利于扩散和转移
C.细胞体积小,有利于高效地进行物质交换和信息交流
D.细胞体积小,有利于细胞膜上分子的流动
答案 C
解析 细胞体积小,相对表面积大,有利于高效地进行物质交换和信息交流。
二、观察植物细胞的有丝分裂
1.有丝分裂中的DNA与染色体
有丝分裂是动植物体细胞增殖的主要方式,通过有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞的大小和形态是相同的,据此推测亲代细胞与子细胞中的遗传物质——DNA是相同的。有丝分裂是如何实现亲代细胞与子细胞中遗传物质的恒定呢?如图表示细胞有丝分裂过程中的DNA含量变化,据图分析。
(1)在连续进行有丝分裂的细胞中DNA的含量呈现周期性的变化,总是先增倍再减半,如此循环。每次分裂,DNA都是先复制再平均分配到两个子细胞中去。
(2)有丝分裂过程中DNA能均等分配与DNA的存在形式有关,染色体是DNA的载体。有丝分裂过程中染色体会经历一系列的形态变化,大部分时间呈细丝状的染色质,而在细胞分裂之前染色质会高度螺旋化,变短变粗形成染色体,每条染色体包含两条姐妹染色单体,两条姐妹染色单体由一个着丝粒相连。细胞一分为二后,染色体在子细胞中又恢复成松散的细丝状。
(3)携带DNA的染色体分配到两个子细胞中与纺锤体有关。在动物细胞中,随着两对中心粒分别移动到细胞的两极,纺锤体在中心粒之间形成。在植物细胞中纺锤体的形成则不需要中心粒。纺锤体对有丝分裂时染色单体的分离起着关键作用。
2.观察植物细胞的有丝分裂
动植物的许多组织细胞都进行有丝分裂,高等植物的根尖和茎尖分生组织、高等动物的骨髓和一些上皮组织,都是观察有丝分裂现象的适宜材料。阅读教材P108~109内容,分析回答下列问题。
(1)实验原理
①植物体的根尖、茎尖等部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛。
②细胞内的染色体易被碱性染料染成深色。
(2)该实验的选材有什么要求?下表中最适合的是哪一种生物?
生物
分裂间期(h)
分裂期(h)
A
10.6
0.4
B
18
0.5
C
3.5[来源:学*科*网Z*X*X*K]
1
D
10.4
2.3
答案 由于处于分裂期的细胞数目较少,因此选材时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞,这样可以使处于分裂期的细胞相对较多,容易观察。根据这个原则,上表中最合适的应该是物种C。
(3)实验步骤
步骤
操作方法
时间
目的
洋葱根尖培养
取洋葱放在装满清水的广口瓶上,让其底部接触水面
实验之前的3~4 d
使洋葱长出根尖
装
片
制
作
解离
切取洋葱根尖2~3 mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的培养皿中,在室温下解离
5 min左右
用药液使组织中的细胞相互分离
漂洗
待根尖酥软后,取出根尖放入盛有清水的培养皿中漂洗
10 min
防止盐酸与染色剂起作用;洗去药液,防止解离过度
染色
把根尖放进盛有质量分数为1%的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)