6.1.2 无丝分裂与植物根尖分生区细胞的有丝分裂实验-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦动物细胞有丝分裂与无丝分裂，涵盖过程、物质数量变化及实验观察，通过实战演练图形识别导入，衔接动植物细胞异同比较，构建知识支架，帮助学生系统掌握核心内容。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如“三看法”模型界定细胞分裂图像，坐标曲线分析物质变化培养建模能力，实验步骤与易错点指导落实探究实践。通过表格对比、实例分析渗透生命观念，助力学生形成结构与功能观，提升教师教学效率，促进学生主动探究。

中期 末期 末期 后期 后期 前期 前期 前期 间期 中期 ￭ 实战演练 - 有丝分裂图形识别 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 1.动物细胞有丝分裂的过程 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 比较动植物细胞有丝分裂的异同点 活动1 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 比较 植物细胞 动物细胞 不 同 点 间期 前期 末期 相同点 ①染色体行为、数目变化，DNA数目变化相同； ②核膜、核仁周期性变化相同； ③间期均发生DNA的复制。 无中心体的倍增 中心体复制倍增 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心体移到细胞两极，发出星射线形成纺锤体 细胞板扩展为细胞壁，分割出子细胞 细胞膜由中间向内部凹陷，缢裂成两个细胞 比较动植物细胞有丝分裂的异同点 活动1 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 中心体 高尔基体 线粒体 动植物细胞 整个时期 （主要是间期） 与相关蛋白质的合成有关 动物、某些低等植物细胞 前期（间期复制，前期移动并发出星射线） 与纺锤体的形成有关 植物细胞 动植物细胞 末期 整个细胞周期 与细胞壁的形成有关 提供能量 与细胞增殖有关的细胞器 活动2 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 复制 分裂 （染色体平均分配） 亲代细胞的染色体经过 （关键是 ）后，精确地 分配到两个子细胞中去。由于染色体上有 ，因而在生物的亲代与 之间保持了 的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。 复制 平均 子代 遗传性状 遗传物质DNA DNA复制 2.有丝分裂的意义 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 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。 细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 起因：受到致癌因子的作用。 正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50~60次。 知识拓展 癌细胞 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 （2）特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制。 （3）实例：蛙的红细胞的分裂 （1）过程: 细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞 3.无丝分裂 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 DNA复制 染色体散乱分布 着丝粒排列在赤道板上 着丝粒分裂 染色体进入两个细胞核 细胞周期中染色体、核DNA分子、染色单体的数目变化 活动3 五、有丝分裂相关物质的数量变化 技巧：染色体数着丝粒 DNA数条数 姐妹染色单体也数条数（成对） 五、有丝分裂相关物质的数量变化 相关变化 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 染色体数目 2N* ___ ___ 2N→___ 4N→_____ 核DNA分子数目 2N→___ ___ ___ ___ 4N→___ 变化原因 A B C 2N 2N 4N 2N* 4N 4N 4N 4N 2N 1.假设某生物体细胞核内染色体数目为2N(*表示染色质),请完成表中的数据。 表1 细胞周期中染色体、核DNA分子数目变化 细胞周期中染色体、核DNA分子、染色单体的数目变化 活动3 五、有丝分裂相关物质的数量变化 2.分析表1中变化的原因A、B、C表示的含义。 A：间期完成了DNA的复制，核DNA分子数目加倍。 B：后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体数目加倍。 C：末期染色体和核DNA被平均分配到两个子细胞中，都减半。 细胞周期中染色体、核DNA分子、染色单体的数目变化 活动3 五、有丝分裂相关物质的数量变化 3.结合表1，在下面的坐标系中画出染色体数目和核DNA分子数目的变化曲线。 细胞周期中染色体、核DNA分子、染色单体的数目变化 活动3 五、有丝分裂相关物质的数量变化 染色体变化（细胞内） G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S bc：后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 de：末期结束，染色体平均分配到两个子细胞中 a b c d e f 五、有丝分裂相关物质的数量变化 DNA变化（细胞内） G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S a b c d e ab：间期DNA复制 cd：末期结束，核DNA随染色体平均分配到两个子细胞中去 五、有丝分裂相关物质的数量变化 3.染色单体 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S 染色单体在______形成，在 可见。 间期 前期 bc：间期染色体复制形成 染色单体，一条染色 体上有两条染色单体 de：后期着丝粒分裂，染色单体消失 a b c d e f 五、有丝分裂相关物质的数量变化 5.分析每条染色体上DNA数目，填写表2中数据，并在坐标系中画出变化曲线。 表2 分裂间期 分　裂　期 子细胞 前期 中期 后期 末期 一条染色体上的DNA数目 1→2 __ __ __ __ __ 2 2 1 1 1 细胞周期中染色体、核DNA分子、染色单体的数目变化 活动3 五、有丝分裂相关物质的数量变化 6.细胞核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线。(以二倍体生物为例) ①a→b、l→m、p→q变化原因都是___________________。 ②g→h、n→o、r→s变化原因都是__________________________________，染色体数目加倍。 ③c→d、r→s的变化相似，但原因不同，c→d的变化原因是_____________________ __________________。 DNA分子复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 一个亲代细胞分裂 成两个子代细胞 五、有丝分裂相关物质的数量变化 五、有丝分裂相关物质的数量变化 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数：2N DNA数:2N-4N 染色单体数:0-4N 2N 4N 4N 2N 4N 4N 2N→4N 4N 4N→0 4N→2N 4N→2N 0 时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期 特点 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 纺锤体 核仁核膜 DNA复制 和有关蛋 白质合成 两消两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现 染色体整齐地排列在赤道板上 着丝点分裂，染色单体分离 两消两现： 染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现 2N 2N 2N 2N 4N 2N 0 4N 4N 4N 2N 4N 4N 4N 无 2N 4N 0 出现 存在 存在 消失 存在 消失 无 无 出现 4N 0 五、有丝分裂相关物质的数量变化 随堂训练 1．小鼠成纤维细胞通过有丝分裂进行增殖，下列叙述正确的是（　　） A．前期进行DNA复制和相关蛋白质合成 B．中期着丝粒排列在细胞中央的平面上 C．后期着丝粒分裂，使核DNA数目加倍 D．末期形成细胞板，进而产生两个子细胞 B 【解析】A、DNA复制和相关蛋白质合成发生在有丝分裂的间期，A错误； B、中期时，染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上，B正确； C、后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，但核DNA数目在间期复制时已加倍，此时每个染色体仅含1个DNA，C错误； D、细胞板是植物细胞分裂末期的特征，动物细胞通过细胞膜缢裂形成子细胞，D错误。 故选B。数量比是1：2：2，D正确。 随堂训练 2．中心粒在有丝分裂过程中起着重要的组织和定位作用，它们周围的微管组织中心为纺锤体的形成提供了结构基础，进而确定了染色体分离的方向和两极的位置。如图为某动物细胞的有丝分裂示意图，下列有关叙述正确的是（　　） D A．该细胞处于分裂前期，蛋白质和磷脂已经装配成中心体 B．中心粒在分裂间期数目倍增，分裂结束分配1个中心粒到每个子细胞中 C．图示染色体的着丝粒在纺锤丝的牵引下分裂，继而两条姐妹染色单体分离 D．高等植物细胞没有中心体，但也会通过其他方式确定染色体分离的方向和两极的位置 随堂训练 3．下列有关人体造血干细胞及蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂的叙述，正确的是（    ） A．造血干细胞进行分裂时，中心粒在间期已经完成倍增 B．根尖分生区细胞进行分裂时，细胞壁和核膜将在前期逐渐消失 C．这两种细胞进行分裂时，细胞中的纺锤体都是由星射线形成的 D．这两种细胞进行分裂时，细胞中的染色体数目加倍是因为DNA复制 A 【解析】A、中心粒的复制发生在有丝分裂的间期，造血干细胞作为动物细胞，其分裂时中心粒在间期完成倍增，A正确； B、核膜在前期解体，但植物细胞的细胞壁不会在前期消失，而是在末期通过细胞板形成新的细胞壁，B错误； C、动物细胞的纺锤体由中心体的星射线形成，而植物细胞的纺锤体由细胞两极的纺锤丝直接形成，并非星射线，C错误； D、染色体数目加倍是因后期着丝粒分裂，而非间期的DNA复制，DNA复制仅导致染色单体形成，D错误。 随堂训练 4．如图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，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是（　　） D A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中无姐妹染色单体 B．处于图3中B→C段的是图1所示细胞，完成图3中C→D段变化的细胞的分裂时期是后期 C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D．图4中a可对应图3中的B→C段，图4中c可对应图3中的A→B段 ①在高等植物体内，有丝分裂常见于___________等分生区细胞，适宜条件下有丝分裂旺盛，易观察到处于______________的细胞。 ②有丝分裂的不同时期，细胞中 的行为不同。 ③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料 染色。 根尖、芽尖 不同分裂时期 甲紫溶液 染色体 植物茎尖 植物根尖 具有较强的分裂能力的分生区细胞 【探究·实践】观察根尖分生区组织细胞有丝分裂 1.实验原理 2.实验选材 醋酸洋红溶液 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 植物根尖 成熟区：细胞壁薄，细胞膜薄，细胞质少，有大液泡。此外还长出了根毛，增大了吸水分和无机盐的表面积。它是吸收水和无机盐的主要区域，体现了结构与功能相适应。 根冠：根冠：细胞形状不规则，外层细胞粘液化，不能分裂，无液泡。它与土壤直接接触，易脱落。 分生区：个体小、排列紧密、呈正方形，有的细胞正在分裂，细胞壁薄、细胞核大。 伸长区：细胞紧密排列，细胞呈长方形，细胞正在伸长。 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 3.实验步骤 第1步：洋葱根尖的培养 实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。 取材：剪取洋葱根尖2～3 mm制作装片。 取材过长包括伸长区，无细胞分裂。 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 3.实验步骤 第2步：装片的制作 解离 漂洗 染色 制片 解离液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的 ，以1∶1的比例混合。 目的：使组织中的细胞______________。 时间：3～5 min；程度：__________。 . 方法：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并用手指轻轻按压。 目的： 漂洗液：清水；时间：约10 min；目的：洗去药液，防止_________。 染色液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的_____溶液(或醋酸洋红液)。 时间：3～5 min；目的：使_______着色。 解离过度 甲紫 使细胞分散开，便于观察 酒精 相互分离开来 根尖软化 染色体 解离时间过长使根尖过分酥软，影响染色；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 先找出分裂 期细胞，再找_______________ 期细胞。 根据细胞特点找到分生区细胞(细胞呈_________，排列紧密)。 3.实验步骤 第3步：有丝分裂的观察 正方形 中 间、前、后、末 低倍镜 观察 高倍镜 观察 高倍镜观察到的视野范围小，难以发现分生区，故不能直接用高倍镜找分生区。 在解离过程中细胞已被解离液杀死(甲紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，表明细胞已丧失生物活性，生物膜已不具选择透过性)，因此，显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。若视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。 观察到的不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。间期细胞数目最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长 四、动物细胞的有丝分裂与无丝分裂 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 4.实验结果 1 4 5 3 2 间期 前期 中期 后期 末期 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 染色质能被碱性染料染色：染色质非常细，即使被染色，光学显微镜下也看不到具体的结构，只能看到模糊的颜色 取材部位 实验名称 取材原因 叶 鳞片叶 植物细胞的吸水与失水 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察几种细胞 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核 叶 管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多 观察叶绿体和细胞质的流动 观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体运动作为标志 根 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察 高中生物实验中洋葱的“一材多用” 注意事项（1）解离时间要严格控制 （2）漂洗是为了洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色。 （3）染色时间要严格控制 （4）压片力度要适度 用力过轻→细胞未分散开 用力过重→易将组织压烂 时间过短：细胞未充分解离，压片时细胞不易分散 时间过长：细胞解离过度，根尖酥软，影响染色，而且会破坏染色体。 时间过短：染色体或染色质不能完全着色 时间过长：细胞核等其他部分充满染色剂，不利于观察 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 易错点 1.显微镜观察的都是 死细胞 ， 不能 观察到一个连续变化的过程（笔记） 2.分裂间期的细胞数目最多（间期历时最长）（笔记） 3.根尖只有分生区可以进行细胞分裂，伸长区与成熟区细胞不能分裂 4.统计分裂间期、分裂期的细胞数目，只能推算出分裂间期和分裂期所占时间的比例，无法知道细胞周期的长短 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 5.实验分析 （1）视野中细胞重叠 （2）染色体几乎未着色 （3）观察不到分裂期细胞 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 课堂小结 运用模型解释细胞不能无限长大 1.目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。 2.原理： a.NaOH和酚酞相遇成紫红色。 b.NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。 c.扩散速率用扩散的体积/整个琼脂快的体积。 3.材料用具：三个正方体琼脂块，边长2cm、4cm和8cm (琼脂块的体积充当细胞的大小) 思维训练 五、有丝分裂相关物质的数量变化 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 （a为琼脂块的边长） 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) 结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______。 减小 运用模型解释细胞不能无限长大 思维训练 五、有丝分裂相关物质的数量变化 实验步骤： 制备琼脂块：切取3块边长分别为8cm、4cm、2cm的含酚酞的琼脂块正方体 ↓ 浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟 ↓ 切割：捞取、干燥并均分琼脂块 (注意：每两次操作之间必须把刀擦干) ↓ 测量、记录、计算，得出结果 运用模型解释细胞不能无限长大 思维训练 五、有丝分裂相关物质的数量变化 （2）从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。 （3）细胞是越小越好吗？并说明理由。 细胞的核质比例限制了细胞的长大。细胞核对细胞的控制能力是有限的；且细胞核的体积不会随着细胞体积的增加而增加， 除此之外还有什么原因呢？ 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。 运用模型解释细胞不能无限长大 思维训练 五、有丝分裂相关物质的数量变化 染色体变化（核内） G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S bc：后期着丝粒分裂 de：在末期，染色体平均分配到两极的细胞核中 a b c d e f 1．“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像 3．根据柱状图判断 (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(有→前期、中期，对应甲图,无→后期、末期，对应乙图)) (2)根据比例关系判断各时期 核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数＝ eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(4∶2∶4→前期、中期，对应甲图,4∶4∶0→后期、末期，对应乙图)) Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $