内容正文:
第4章 细胞增殖、分化、衰老和死亡
第一节 细胞增殖
第2课时 观察植物根尖细胞有丝分裂;减数分裂和无丝分裂
学习目标
1、掌握“观察植物根尖细胞有丝分裂”的实验过程。
2、了解细胞的减数分裂和无丝分裂。
3、通过观察植物细胞有丝分裂实验,提高学生的实验探究能力。
自主先学
一、填空
1、观察植物根尖细胞有丝分裂
(1) 实验原理
(2) 实验操作步骤
2、减数分裂
(1)本质:减数分裂是一种特殊的 。
(2)范围:有性生殖中产生有性生殖细胞的分裂方式。
(3)过程:染色体复制一次,细胞连续分裂两次,产生的生殖细胞染色体数量 。
(4)举例:
3、 无丝分裂
2、 判断
1、制作植物根尖有丝分裂装片步骤包括解离、染色、漂洗、制片等过程。 ( )
2、在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中,处于分裂间期的细胞数目最多。 ( )
3、无丝分裂是原核细胞的分裂方式。 ( )
4、减数分裂产生的是有性生殖细胞,有丝分裂产生的是体细胞。 ( )
5、有丝分裂、无丝分裂、减数分裂均是真核细胞的分裂方式。 ( )
答案:一、1、(1)光学显微镜的高倍镜 (2)15%的盐酸 95% 相互分离 苯酚品红溶液或甲紫溶液或醋酸洋红液 2、(1)有丝分裂 (3) 减半 (4)减半 恢复 减半 3、子细胞核 子代细胞 染色体 纺锤体 口腔上皮 体外培养 二、1、 × 2、 √ 3、 × 4、 √ 5、 √
小组讨论
1、生物兴趣小组在做“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验过程中,某同学进行实验操作的步骤如下图所示,讨论下列问题:
(1)该同学进行的实验操作是否有误?如何改正?
答案:有错误;将c和d顺序颠倒即可。
(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
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生物C。
(3)该小组另三位同学制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-”表示未操作)如下图所示:
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
压片
同学张
根尖3~5mm处
-
+
+
+
同学李
根尖3~5mm处
+
-
+
+
同学王
根尖5~7mm处
+
+
+
+
则这三位同学观察到的实验现象是什么?(完成填空):
同学张: 。
同学李: 。
同学王: 。
答案:细胞重叠 染色体着色很浅,不清楚 细胞核着色清楚但看不到染色体
2、分析下面细胞分裂示意图1和图2,讨论下列问题:
图1 图2
(1)图1图2 分别表示细胞分裂的方式是什么?
答案:图1表示的是细胞减数分裂,图2表示的是细胞无丝分裂的过程。
(2)与有丝分裂相比,无丝分裂具有怎样的特点?
答案:无丝分裂中没有染色体和纺锤体等结构的出现,也没有细胞核的解体和重建。
(3)减数分裂和有丝分裂最主要的区别在哪里?
答案:有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次。而减数分裂是染色体复制一次,细胞连续分裂两次。
(4)有丝分裂和减数分裂都有染色体的复制,无丝分裂有没有呢?
答案:无丝分裂虽然没有染色体的出现,但是染色质也要复制。
(5)无丝分裂和减数分裂都有细胞周期吗?
答案:无丝分裂没有明显的细胞周期;减数分裂过程结束,产生的精子或卵子不再分裂,所有不具有细胞周期。
师生交流
1、“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验成功的关键点
2、减数分裂与无丝分裂的特点
(1)减数分裂的特点:仅进行一次染色体复制,细胞却连续分裂两次;结果是产生染色体数量减半的有性生殖细胞;减数分裂是一种特殊的有丝分裂。
(2)无丝分裂的特点:分裂过程中细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现;
有DNA的复制和蛋白质的合成;过程快速而简单。
质疑拓展
1、在光学显微镜下能观察到赤道板与细胞板吗?
答案:赤道板不是细胞结构,是一假想平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。
2、 有丝分裂和无丝分裂究竟有什么区别?
答案:(见下表)
项目
有丝分裂
无丝分裂
特点
有染色体和纺锤体的变化
没有染色体和纺锤体的变化
细胞核
有规律地解体和重建
始终存在
举例
体细胞增殖的主要方式
常见于某些迅速增殖的组织
3、无丝分裂是原核生物的细胞增殖方式吗?举例说明
答案:原核生物通常进行二分裂;有丝分裂、无丝分裂及减数分裂是真核生物细胞的增殖方式,其中有丝分裂是真核生物主要的细胞分裂方式;无丝分裂在低等植物中普遍存在,在高等植物中也常见。高等植物营养丰富的部位,无丝分裂很普遍,如胚乳细胞(胚乳发育过程愈伤组织形成)、表皮细胞、根冠,总之薄壁细胞占大多数;人体大多数腺体都有部分细胞进行无丝分裂,主要见于高度分化的细胞,如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等;蛙的红细胞、蚕的睾丸上皮细胞也可进行无丝分裂。
检测反馈
例题1 (2025·苏州期末)利用洋葱(2n=16)根尖细胞观察植物的有丝分裂,下图是观察到的部分显微图像。下列叙述正确的是( )
A.要将细胞甲移到视野中央,装片应向右下方移动
B.细胞乙中含有16条染色体,32条姐妹染色单体
C.细胞甲最适合用于做染色体的形态、结构和数目的研究
D.高倍镜放大倍数比低倍镜大,更易找到各种分裂期细胞
解析:显微镜的成像特点是上下左右均颠倒,要将细胞甲移到视野中央,装片应向左上方移动,A错误;细胞乙处于有丝分裂后期,细胞中染色体有32条,没有染色单体,B错误;细胞甲处于有丝分裂的中期,最适合用于做染色体的形态、结构和数目的研究,C正确;高倍镜放大倍数比低倍镜大,但观察的视野小,不易找到各种分裂期细胞,D错误。
答案:C
训练1 (2025·南通期末)下图为大蒜(2n=16)根尖分生区细胞有丝分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是( )
A.制作临时装片时,解离、漂洗的目的是促进根尖细胞的分散
B.一个细胞周期的时长是①②③④时期时长的总和
C.①所处时期染色体高度螺旋化,有利于进行核型分析
D.④所处时期是有丝分裂后期,染色体数和DNA数都是32
解析:解离时用盐酸破坏植物细胞间的果胶使植物细胞分离,解离后需要先用清水漂洗,洗去解离液后再进行染色,A错误;①是有丝分裂中期,②是前期,③是末期,④是后期,一个细胞周期的时长是①②③④时期+分裂间期时长的总和,B错误;①所处时期染色体高度螺旋化,染色体最清晰,有利于进行核型分析,C正确;大蒜2n=16,④所处时期是有丝分裂后期,染色体数和核DNA数都是32,但细胞质DNA数未知,D错误。
答案:C
例题2 (2025·镇江期末)下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A.在取洋葱根尖材料时,剪取的洋葱根尖长度是2~3cm
B.解离结束后应立即用清水漂洗,以防止解离过度
C.在低倍镜下找到细胞,换用高倍镜后视野变亮
D.视野中大部分细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上
解析:在取洋葱根尖材料时,剪取的洋葱根尖长度是2~3mm,而不是2~3cm,A错误;解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,解离结束后应立即用清水漂洗,目的是洗去解离液,防止解离过度,B正确;在低倍镜下找到细胞,换用高倍镜后,由于放大倍数增大,视野会变暗,C错误;视野中大部分细胞处于分裂间期,而染色体的着丝粒排列在赤道板上是有丝分裂中期的特征,分裂中期持续时间较短,所以视野中处于该时期的细胞数量较少,D错误。
答案:B
训练2 (2025·无锡期末)下列关于实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的叙述,错误的是( )
A.洋葱根尖临时装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片
B.解离的目的是用药液使组织中的细胞分离
C.视野中绝大多数细胞处在分裂间期
D.能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程
解析:洋葱根尖临时装片的制作流程是解离→漂洗→染色→制片,解离是为了使细胞相互分离开,漂洗是洗去解离液防止过度解离,染色是使染色体着色便于观察,制片是使细胞分散开来利于观察,A正确;解离使用的解离液可以溶解细胞间的物质,从而使组织中的细胞相互分离,B正确;由于细胞周期中分裂间期所占时间远长于分裂期,所以视野中绝大多数细胞处在分裂间期,C正确;在制作临时装片解离时,细胞已经被杀死,所以不能连续观察到细胞有丝分裂的动态过程,D错误。
答案:D
例题3 (2025·镇江期末)下列关于无丝分裂的叙述,正确的是( )
A.原核生物能进行无丝分裂
B.无丝分裂中无染色质的行为变化
C.无丝分裂中无遗传物质的复制
D.无丝分裂中会出现细胞核分裂
解析:原核生物主要进行二分裂,A错误;无丝分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现,但有染色质复制,均分等行为,B错误;细胞分裂前都要进行遗传物质的复制,无丝分裂也不例外,否则无法保证子代细胞与亲代细胞遗传物质的稳定性,C错误;无丝分裂的过程是细胞核先延长,核的中部向内凹陷缢裂形成两个细胞核,接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞,所以无丝分裂中会出现细胞核分裂,D正确。
答案:D
训练3 (2025·苏州质检)蛙在生长发育过程中,有的细胞进行有丝分裂,有的细胞进行无丝分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.无丝分裂过程中没有染色体的变化
B.两种分裂方式都要进行DNA的复制
C.两种分裂方式的纺锤体都是由从中心体上发出的星射线形成的
D.两种分裂方式形成子细胞时都是从细胞中部向内凹陷缢裂成两部分的
解析:蛙的部分细胞可以进行无丝分裂,无丝分裂不经过任何有丝分裂时期,没有纺锤丝形成,也没有染色体的变化,A不符合题意;两种分裂方式都要进行DNA的复制,以确保子代细胞得到一套完全相同的遗传物质,B不符合题意;无丝分裂中没有纺锤丝的形成,C符合题意;两种分裂方式形成子细胞时都是从细胞中部向内凹陷缢裂成两部分的,最终分裂成两个细胞,D不符合题意。
答案:C
小结反思
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