6.1细胞的增殖(第二课时 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂)课件2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
2026-09-04
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摘要:
该高中生物学课件聚焦“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,通过复习上一课时分裂时期口诀,将模式图认知迁移到显微镜下真实细胞观察,构建前后知识衔接的学习支架。
其亮点在于以科学思维和探究实践为核心,通过“想一想”环节解析实验原理,如选根尖分生区原因、解离液作用,四步操作口诀化记忆,故障排查培养问题解决能力。当堂检测和易错提醒系统梳理知识,帮助学生深化理解,也为教师提供清晰教学流程。
内容正文:
6.1 细胞的增殖
第二课时 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
人教版 生物学 必修第一册《分子与细胞》 · 探究·实践(教材第116—117页)
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复习回顾
上一课时我们在模式图上认时期,四句口诀是:
前期 膜仁消失现两体 中期 形数清晰赤道齐
后期 点裂数增均两极 末期 两消两现新壁成
间期看不到一条条的染色体,只见染色较深的一团染色质。
今天把这套判断标准搬到显微镜下,用真实的细胞检验一遍。
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学习目标
1.说出本实验的两条原理,解释为什么选根尖分生区、为什么用碱性染料。
2.独立完成解离、漂洗、染色、制片四步,做出可供观察的临时装片。
3.说出每一步操作的目的,特别是解离液的作用和漂洗必须用清水的原因。
4.规范使用低倍镜与高倍镜,在视野中找到分生区并识别各分裂时期。
5.统计各时期细胞数,用比例推算各时期的持续时间。
6.绘出植物细胞有丝分裂中期简图;对细胞重叠、染色过深等现象能分析原因。
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一
实验原理与目的
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想一想·为什么选根尖
问 要观察有丝分裂,为什么偏偏选根尖?用洋葱鳞片叶的表皮细胞行不行?
答 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞,这些细胞分裂旺盛,能看到处于各分裂时期的细胞。
鳞片叶表皮细胞是高度分化的成熟细胞,已经失去分裂能力,没有细胞周期,视野里看到的全是间期状态,不能用。
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想一想·一张片子能看全吗
问 同一张装片上,能同时看到处于不同分裂时期的细胞吗?为什么?
答 能。因为各个细胞的分裂是独立进行的,同一分生组织中的细胞并不同步。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。
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,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
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原理二·为什么要染色
染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。
着上色,染色体才与浅色的细胞质分开,形态和分布才看得清。
教材给出的两种染液:质量浓度0.01 g/mL或0.02 g/mL的甲紫溶液(溶剂是质量分数2%的醋酸),或醋酸洋红液。
台盼蓝(测细胞死活)、苏丹Ⅲ(脂肪)、双缩脲试剂(蛋白质)都不是碱性染料,不能替代。
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目的要求
1.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。
2.观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期中不同时期的时间长短。
3.绘制植物细胞有丝分裂简图。
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二
材料用具
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材料用具
材料 洋葱(可用葱、蒜代替)。
用具 显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,剪刀,镊子,滴管。
试剂 质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的甲紫溶液(将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋红液,质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精。
备用 洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。
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重点·解离液怎么配
解离液=质量分数15%的盐酸 ∶ 体积分数95%的酒精 = 1∶1
盐酸 使细胞壁软化,溶解细胞间的中胶层物质。
酒精 迅速杀死细胞,把细胞固定在分裂的某一时期。
两个浓度、一个比例,都要背下来——这是本实验最常考的填空。
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三
装片的制作
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流程总览
解离 → 漂洗 → 染色 → 制片
3~5 min 约10 min 3~5 min
四步顺序不能变。先漂洗后染色,这是本实验最高频的考点。
口诀:酸酒分开 清水洗净 碱性上色 轻压铺平
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步骤·洋葱根尖的培养
课前3~4天完成
在上实验课之前的3~4 d,取洋葱一个,放在广口瓶上。
瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。
把这个装置放在温暖的地方培养。
待根长约5 cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
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第一步·解 离(3~5 min)
时间 上午10时至下午2时。此时洋葱根尖分生区有较多的细胞处于分裂期,这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同。
方法 剪取洋葱根尖2~3 mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中,在室温下解离。
目的 用药液使组织中的细胞相互分离开来。
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想一想·解离液到底做了什么
问 解离液由哪两种试剂配成?各起什么作用?答题时该怎么写?
答 由质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精按1∶1混合而成。
盐酸:使细胞壁软化,溶解细胞间的中胶层物质。
酒精:迅速杀死细胞,把细胞固定在分裂的某一时期。
规范答法:杀死细胞,固定细胞的分裂相;溶解细胞间质,使细胞相互分离开来。
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第二步·漂 洗(约10 min)
方法 待根尖软化后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。
目的 洗去药液,防止解离过度。
用什么洗? 清 水。
不能用酒精——解离液本身就含95%的酒精,用酒精洗等于什么都没洗。
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想一想·为什么必须先漂洗再染色
问 解离完直接染色不行吗?非要中间加一步漂洗?
答 不行。解离液是强酸性的,如果不洗掉:
① 它会继续解离,把根尖泡得过软甚至散成一摊;
② 残留的酸会中和碱性染料,染色体染不上色。
所以顺序必须是解离→漂洗→染色→制片,而且漂洗只能用清水。
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第三步·染 色(3~5 min)
方法 把根尖放入盛有质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。
目的 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
甲紫溶液旧称龙胆紫溶液,是把甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成的——溶剂是醋酸,不是水。
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想一想·染色时间越长越好吗
问 染色时间是不是越长,染色体越清楚?
答 不是。染色时间过长,细胞质也会着色,整片颜色发暗,染色体反而看不清。教材给的是3~5 min。
同理,解离时间也不是越长越好——解离过度会使根尖过软、细胞破碎。三个时间要记住:解离3~5 min,漂洗约10 min,染色3~5 min。
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第四步·制 片
方法 用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻地按压盖玻片。
目的 使细胞分散开来,有利于观察。
注意两个字:轻 压。拇指垂直向下轻按一次,不揉不搓。用力过猛会压碎盖玻片、把细胞压烂。
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想一想·不压片会怎样
问 如果不按压盖玻片,直接观察会看到什么?
答 根尖是多层细胞组成的立体结构。不压片,细胞层层重叠,显微镜下只能看到一团黑,分不出单个细胞,更看不清染色体。
轻压之后细胞铺展成单层,才能看清每个细胞里染色体的形态和分布。
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四步与目的·连起来记一遍
解 离 3~5 min 盐酸∶酒精=1∶1 → 使细胞相互分离开来
漂 洗 约10 min 清水 → 洗去药液,防止解离过度
染 色 3~5 min 甲紫/醋酸洋红 → 使染色体着色
制 片 弄碎、盖片、轻压 → 使细胞分散,便于观察
口诀:酸酒分开 清水洗净 碱性上色 轻压铺平
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安全提醒
1.质量分数15%的盐酸有腐蚀性。取用一律使用镊子和滴管,不要用手直接接触。溅到皮肤或衣物上,立即用大量清水冲洗并报告老师。
2.体积分数95%的酒精易燃。实验台上不得有明火,用完的试剂瓶随手盖好。
3.载玻片、盖玻片易碎。压片用力要轻;破损的玻璃片放入指定容器,不要用手直接捡。
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四
观察
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先低倍 后高倍
把制成的装片先放在低倍镜下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞。
把目标移到视野中央,再换成高倍镜仔细观察。
为什么?低倍镜视野大、亮度高,便于找到分生区;高倍镜视野小、亮度低,直接用找不到目标。
换高倍镜之前必须先把目标移到视野中央——转换之后,只有原来在中央的部分还留在视野里。
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想一想·怎样认出分生区
问 低倍镜下扫过去,怎么知道哪一片是分生区?
答 分生区:细胞呈正方形,排列紧密,细胞核大,能看到处于分裂各时期的细胞。
伸长区:细胞呈长方形,已经开始伸长,看不到分裂。
成熟区:有根毛。
最常见的错答是"找长方形的细胞"——那是伸长区,找错了就什么也看不到。
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观察顺序
首先找出分裂中期的细胞 —— 染色体整齐排列,最好认。
然后再找前期、后期、末期的细胞,注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。
最后观察分裂间期的细胞。
如果自制装片的效果不太理想,可以观察洋葱根尖有丝分裂固定装片。
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镜下参考·洋葱根尖分生区
视野中细胞排列紧密、大致呈正方形;深紫色的短棒状结构就是着色后的染色体。
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镜下对照(一)·间期 前期 中期
教材图6-2上排为洋葱根尖细胞显微照片,下排为模式图
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镜下特征·间期与前期
分裂间期
细胞核大、核仁清楚,看不到一条条的染色体,只见染色较深的一团染色质。视野中这样的细胞最多。
前期
出现染色较深的短棒状染色体,散乱分布在细胞中;核膜、核仁不见了;细胞两极开始出现纺锤丝。
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镜下特征·中期
染色体整齐地排列在细胞中央的一个平面上,着丝粒位于同一平面。
此时染色体形态最清楚、数目最好数——这是观察和计数染色体的最佳时期,也是绘图要画的时期。
找细胞时先找中期,就是因为它最容易认出来。找到一个中期细胞,前后期的细胞往往就在附近。
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镜下对照(二)·后期 末期 子细胞
教材图6-2
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镜下特征·后期与末期
后期
染色体分成数目相同的两组,分别向细胞的两极移动,两极各有一套染色体。
末期
两组染色体到达两极后逐渐变得细长模糊;细胞中央出现一条细胞板,把细胞分成两个。看到细胞板,就是末期。
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想一想·能盯住一个细胞看下去吗
问 既然细胞在分裂,能不能盯住一个细胞,看它从间期一直分裂到末期?
答 不能。因为解离这一步已经把细胞杀死了——解离液中的酒精迅速杀死细胞并把它固定在分裂的某一时期。
视野中看到的是一批被定格在各个时期的细胞,是"一批照片",不是"一段录像"。
这一条几乎年年考,记住四个字:细胞已死。
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五
统计与推算
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怎么统计
1.调节显微镜的放大倍数,使你能够在视野中同时看到约50个细胞。
2.仔细统计视野中处于各时期的细胞数,记录在记录表"样本1"中。
3.把视野移动到分生区一个新的区域再统计,记录在"样本2"中。
4.对数据进行整理,填入表中:分裂间期、前期、中期、后期、末期,以及计数细胞的总数。
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想一想·哪个时期的细胞最多
问 在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
答 处于分裂间期的细胞最多。
因为在一个细胞周期中,分裂间期持续的时间最长,占细胞周期的90%~95%;
在同一时刻观察,处于某一时期的细胞数与该时期持续的时间成正比,所以间期细胞在视野中占的比例最大。
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推算公式
某时期时长=(该时期细胞数/计数细胞的总数)×细胞周期总时长
洋葱根尖细胞一个细胞周期大约需要12 h(教材提示;洋葱根尖细胞染色体数目为8对)。
注意:分母是被计数的全部细胞,不是分裂期细胞数。这是本公式最常见的用错处。
统计全班的结果,求每个时期细胞数目的平均值,可以减小随机误差,结果更接近真实值。
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算一算
问 洋葱根尖细胞一个细胞周期约12 h。视野中共计数50个细胞,其中分裂间期45个。求分裂间期和分裂期各持续多长时间。
解 分裂间期时长=45/50×12=10.8 h
分裂期时长=(50-45)/50×12=1.2 h (也可用12-10.8=1.2 h)
答:分裂间期约10.8 h,分裂期约1.2 h。
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绘 图
绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
要求:画出细胞轮廓、纺锤体;染色体画4条,着丝粒排列在细胞中央的一个平面上;用铅笔绘制,各部分注明名称。
常见错误:把中期画成染色体散乱分布(那是前期),或者忘了画纺锤体。
有条件的学校,还可以观察马蛔虫受精卵的有丝分裂固定装片。
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六
故障排查
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排查·细胞层层重叠
问 显微镜下细胞挤成一团,分不清单个细胞。可能是哪几步出了问题?
答 ① 解离时间过短,细胞之间没有充分分离;
② 制片时按压不充分,细胞没有铺展成单层;
③ 取材过长(超过2~3 mm),带上了非分生区的多层组织。
处理:适当延长解离时间至3~5 min的上限;重新轻压一次盖玻片;剪取根尖严格控制在2~3 mm。
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排查·颜色不对
染色体颜色太浅、几乎看不见
原因:漂洗不彻底,残留的酸中和了碱性染料;或染色时间过短。处理:延长漂洗时间,重新染色3~5 min。
整片颜色太深、染色体埋在暗背景里
原因:染色时间过长,细胞质也着了色。处理:重做,缩短染色时间。
根尖变成糊状
原因:解离过度。处理:重取一段根尖,严格控制解离时间。
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排查·找不到分裂期的细胞
问 整个视野看下来全是间期细胞,一个分裂图像也找不到。为什么?
答 ① 找错了区域——把伸长区(长方形细胞)当成了分生区,应找正方形、排列紧密的细胞;
② 取材位置偏了——应剪取根尖2~3 mm,剪长了就把分生区之外的部分带进来了;
③ 取材时间不对——应在上午10时至下午2时,此时分生区有较多细胞处于分裂期。
另外要记住:即使一切正常,间期细胞本来就占绝大多数,分裂图像少是正常的。
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当堂检测(一)
1.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的正确流程是( )
A.解离→染色→漂洗→制片 B.解离→漂洗→染色→制片 C.漂洗→解离→染色→制片 D.染色→解离→漂洗→制片
2.下列关于本实验的叙述,正确的是( )
A.漂洗可以用体积分数50%的酒精 B.解离的目的是使细胞相互分离开来
C.视野中处于分裂前期的细胞数量最多 D.可以连续观察一个细胞的整个分裂过程
1.B 教材原文流程为解离→漂洗→染色→制片。若把染色提前,残留的解离液会中和碱性染料,染色体着色不良。
2.B A项漂洗必须用清水;C项间期占90%~95%,间期细胞最多;D项解离时细胞已死亡,不能连续观察。
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当堂检测(二)
3.观察时应选择根尖的____区,该部位的细胞呈____形,排列____。
4.某同学在显微镜下看到细胞层层重叠,请写出两条可能的原因。
3. 分生;正方;紧密。伸长区细胞呈长方形,成熟区有根毛,都看不到分裂图像。
4. ①解离时间过短,细胞之间没有充分分离;②压片时按压不充分,细胞没有铺展成单层。(答"取材过长,带上了非分生区的多层组织"也可)
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本课小结
一、原理:分生区细胞独立分裂,一张片子可见各时期;染色体易被碱性染料着色。
二、材料:洋葱根尖2~3 mm;解离液=15%盐酸∶95%酒精=1∶1。
三、四步:解离→漂洗→染色→制片,漂洗用清水,顺序不能颠倒。
四、观察:先低倍找分生区(正方形、排列紧密),移到视野中央,再换高倍。
五、两条判断:细胞在解离时已死亡,不能连续观察;分裂间期细胞最多。
六、推算:某时期时长=(该时期细胞数/计数细胞总数)×细胞周期总时长。
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易错提醒
1.流程是解离→漂洗→染色→制片,先漂洗后染色,不能颠倒。
2.漂洗用清水,不用酒精——解离液本身就含酒精。
3.解离时细胞已死,不能连续观察一个细胞的分裂全过程。
4.视野中间期细胞最多,不是分裂期。
5.分生区细胞呈正方形、排列紧密;长方形的是伸长区。
6.解离、染色时间都不是越长越好;台盼蓝、苏丹Ⅲ不能替代碱性染料。
7.推算时分母是计数细胞的总数,不是分裂期细胞数。
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课时作业
实验单当堂填完,下课上交。
A组 基础巩固(全体必做) 11题 建议用时15分钟
B组 能力提升(★优生班必做,普通班选做) 4题 建议用时10分钟
解答题要求写出完整过程。
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本节到此结束
6.1 细胞的增殖 (共2课时)
下一节:6.2 细胞的分化——细胞增殖解决了"数量",分化要解决"种类"。
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相关资源
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