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）·讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本讲义聚焦“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”核心实验，衔接第一课时细胞周期与有丝分裂过程的理论知识，通过实验原理（材料选择、染色）、装片制作（解离→漂洗→染色→制片）、观察统计等环节，构建从“图上认时期”到“镜下认时期”的学习支架，为后续实验奠定基础。 该资料以科学思维为核心，通过四步操作作用详解、关键判断（如“细胞已死”“间期细胞最多”）及易错点归纳培养逻辑分析能力，结合分层教学、现场故障处理等探究实践设计，课中助力教师高效授课，课后通过题型精练和教材问题全解帮助学生查漏补缺。

6.1　细胞的增殖　讲义 第二课时　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂　·　2026—2027学年高一上学期生物人教版必修第一册 一、课标要求与教材位置 课程标准在本节的活动建议中明确要求"观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂"，属于必做的学生实验。行为要求落在"制作、观察、识别、统计"上：学生要能自己做出一张能看的临时装片，能在视野里认出各个分裂时期，并能用统计数据说明各时期的时间长短。 本课时对应教材第116—117页的"探究·实践"。本节共2课时，第一课时学的是细胞增殖、细胞周期与有丝分裂的过程，属于"图上认时期"；本课时是"镜下认时期"，把上一课时的模式图落到真实的细胞上。两者的关系是：第一课时给判断标准，本课时用这套标准去判断真实的图像。 高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，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。染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色——这是整个实验能做成的两条原理。 考试落点：本实验是高考实验题的常客。考得最多的四处是——制片流程的顺序（解离→漂洗→染色→制片，顺序颠倒即错）、每一步试剂的作用（尤其是解离液和漂洗）、"细胞已死不能连续观察"这条判断，以及用各时期细胞数占比推算各时期时长的计算。 二、知识精讲 （一）实验原理 原理一　材料的选择。有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。分生区细胞排列紧密、呈正方形，分裂旺盛。各个细胞的分裂是独立进行的，所以同一分生组织中可以同时看到处于不同分裂时期的细胞——这正是"一张片子看全一个周期"的前提。 原理二　染色。染色体容易被碱性染料着色。教材给出的碱性染料是质量浓度为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），旧称龙胆紫溶液；也可以用醋酸洋红液。着色之后，染色体在视野中呈紫色或红色的短棒状，与浅色的细胞质分开，才看得清形态和分布。 教学处理提示：两条原理要在动手之前讲透。学生如果不明白"细胞独立分裂"，就会追着一个细胞想看它分裂完；不明白"碱性染料"，就答不出为什么不能用苏丹Ⅲ或台盼蓝代替甲紫。 （二）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。 （三）材料用具 洋葱（可用葱、蒜代替）。 显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管。 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，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。 两处要点名：解离液是质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精按1∶1混合而成，两个浓度、一个比例都要背下来；甲紫溶液的溶剂是2%的醋酸，不是水。 （四）方法步骤 一、洋葱根尖的培养。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。 二、装片的制作。制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。这四步的顺序不能变。 　　解离（3~5 min）。上午10时至下午2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），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。目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。 　　漂洗（约10 min）。待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。目的是洗去药液，防止解离过度。 　　染色（3~5 min）。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。目的是甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 　　制片。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。目的是使细胞分散开来，有利于观察。 三、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察。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：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，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。 　　统计。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，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。把视野移动到分生区一个新的区域再统计，然后记录在记录表"样本2"中。对数据进行整理，填入表中。 四、绘图。绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 五、有条件的学校，可以观察马蛔虫受精卵的有丝分裂固定装片。 结论。根据观察结果，用自己的语言描述细胞周期各个时期的特点。 洋葱根尖分生区细胞有丝分裂显微照片 （五）四步操作的作用逐条讲透 解离液的作用。解离液由15%的盐酸和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。两者合起来达到"使组织中的细胞相互分离开来"的目的。答题时可以答"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"。 为什么必须漂洗，而且必须用清水。解离液是强酸性的，如果不洗掉，一来会继续解离，导致根尖过度软化甚至散成一摊；二来残留的酸会中和碱性染料，使染色体染不上色。漂洗必须用清水，不能用酒精——用酒精洗是本实验的头号错项。 为什么染色用碱性染料。染色体（染色质）容易被碱性染料着色。甲紫溶液、醋酸洋红液都是碱性染料。台盼蓝是检测细胞死活的染料，苏丹Ⅲ是脂肪染料，都不能替代。染色时间也不是越长越好，过长会让细胞质也着色，反而看不清染色体。 为什么要压片。根尖是多层细胞组成的立体结构，不压片则细胞层层重叠，显微镜下只能看到一团黑。轻压盖玻片使细胞分散成单层，才能看清单个细胞里的染色体。压的时候要"轻"，用力过猛会把盖玻片压碎、把细胞压烂。 （六）观察与统计中的关键判断 1．为什么先低倍镜后高倍镜。低倍镜视野大，便于扫视整个装片、找到分生区。高倍镜视野小、亮度低，直接用高倍镜找不到目标。找到分生区细胞后要先把它移到视野中央，再转换高倍镜——转换后视野中央的东西才留得住。 2．怎样认出分生区。分生区细胞呈正方形，排列紧密，细胞核大。伸长区细胞呈长方形，已经开始伸长；成熟区有根毛。学生最常见的错答是"找长方形的细胞"，那是伸长区，看不到分裂。 3．为什么不能连续观察一个细胞的整个分裂过程。因为解离这一步已经把细胞杀死了。视野中看到的是被固定在各个时期的一批细胞，是"一批照片"，不是"一段录像"。这一条几乎每年都考，务必让学生背下"细胞已死"四个字。 4．为什么视野中间期细胞最多。分裂间期占细胞周期的90%~95%，时间最长，所以任一时刻处于间期的细胞比例最大。有的题目会说"视野中处于分裂期的细胞较多"，这是错的。 5．时长推算的算法。某时期的细胞数／计数细胞的总数＝该时期时长／细胞周期总时长。例如洋葱根尖一个细胞周期约12 h，视野中100个细胞里后期细胞有5个，则后期时长≈5／100×12＝0.6 h。用这条公式时要注意：统计的必须是同一视野（或多个视野合计）中的全部细胞，而不只是分裂期细胞。 6．取材时间为什么定在上午10时至下午2时。这段时间洋葱根尖分生区有较多的细胞处于分裂期，能观察到的分裂图像多。教材也注明，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同。 三、易错点与常见操作失误 1．把流程记成"解离→染色→漂洗→制片"。顺序必须是解离→漂洗→染色→制片。先漂洗后染色，否则残留的酸会影响着色。这是本实验最高频的错项。 2．用酒精漂洗。漂洗用清水。解离液里本来就含酒精，用酒精洗等于没洗。凡是选项里出现"用50%（或95%）酒精洗去解离液"，一律判错。 3．认为可以连续观察一个细胞分裂的全过程。解离时细胞已经死亡，只能看到定格的图像。 4．认为视野中分裂期细胞最多。间期占90%~95%，间期细胞最多。 5．把伸长区当成分生区。分生区细胞呈正方形、排列紧密；伸长区细胞呈长方形。 6．认为解离时间越长越好、染色时间越长越好。解离过度会使根尖过软、细胞破碎；染色过度会使细胞质着色，染色体反而看不清。解离3~5 min、染色3~5 min、漂洗约10 min，这三个时间要记住。 7．细胞重叠的原因答不全。常见原因有两条——解离不充分（细胞没有相互分离）和压片时按压不充分（细胞没有铺开）。 8．把碱性染料换成别的染料。台盼蓝（检测细胞死活）、苏丹Ⅲ（脂肪）、双缩脲试剂（蛋白质）、斐林试剂（还原糖）都不能给染色体染色。 9．用洋葱鳞片叶表皮细胞做材料。鳞片叶表皮细胞是高度分化的成熟细胞，不再分裂，看到的全是间期状态。观察有丝分裂必须用分生区（根尖、芽尖）。 10．把"着丝粒分裂"说成纺锤丝牵引的结果。这是上一课时的易错点，在本课时的识图题里同样会考。着丝粒分裂与纺锤丝的牵引无关。 四、题型归纳 题型一　制片流程与试剂作用 例1　在"观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂"实验中，下列叙述正确的是（　　） A．制片流程为解离→染色→漂洗→制片　　B．漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度 C．解离后应用体积分数95%的酒精漂洗　　D．染色时间越长，染色体越清晰 解析：A项顺序错误，应为解离→漂洗→染色→制片；B项正确；C项漂洗必须用清水；D项染色时间过长会使细胞质也着色。答案B。 方法点拨：把四步和它们的作用编成一句话记："酸酒分开、清水洗净、碱性上色、轻压铺平。"每一步的目的都能对上，这一类题就不会错。 题型二　显微镜下的时期判断与排序 例2　显微镜下观察洋葱根尖装片，看到四个细胞：甲的染色体散乱分布、核膜已消失；乙的染色体整齐排列在细胞中央；丙的染色体分成两组分别靠近两极；丁的细胞中央出现一条横向的板状结构。按分裂顺序排列，正确的是（　　） A．甲→乙→丙→丁　　B．乙→甲→丙→丁　　C．甲→丙→乙→丁　　D．丁→甲→乙→丙 解析：甲为前期，乙为中期，丙为后期，丁为末期（细胞板）。顺序为甲→乙→丙→丁。答案A。 方法点拨：看图三步走——先看核膜在不在（在则间期）；再看染色体排得齐不齐（齐则中期，散则前期）；最后看有没有分成两组或有没有细胞板（两组为后期，细胞板为末期）。 题型三　各时期时长的推算 例3　洋葱根尖细胞一个细胞周期约12 h。某同学在视野中统计了100个细胞，其中处于分裂间期的有90个，中期的有2个。则分裂间期和中期的持续时间分别约为（　　） A．10.8 h、0.24 h　　B．10.8 h、0.12 h　　C．9.0 h、0.24 h　　D．1.2 h、0.24 h 解析：间期：90／100×12＝10.8 h；中期：2／100×12＝0.24 h。答案A。 方法点拨：公式只有一个——某时期时长＝（该时期细胞数／计数细胞总数）×细胞周期总时长。分母必须是所有被计数的细胞，不能只用分裂期细胞数当分母。 题型四　实验材料与试剂的替换判断 例4　下列关于本实验材料与试剂的说法，错误的是（　　） A．可以用葱、蒜的根尖代替洋葱根尖　　B．可以用醋酸洋红液代替甲紫溶液 C．可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖　　D．自制装片效果不好时可以观察固定装片 解析：A项教材注明"可用葱、蒜代替"；B项两者都是碱性染料，教材并列给出；C项鳞片叶外表皮是高度分化的成熟细胞，不再分裂，不能替代根尖，C错误；D项教材原文。答案C。 方法点拨：替换类题目只问两件事——替换后还能不能满足实验原理（有没有分裂的细胞、是不是碱性染料）。凡是把分生组织换成成熟组织、把碱性染料换成非碱性染料的，一律不行。 五、教材问题全解 探究·实践　讨论（教材第117页） 1．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。 2．如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？　答：在视野中统计处于各时期的细胞数目，再统计全班的结果并求每个时期细胞数目的平均值。某时期细胞数占计数细胞总数的比例，就等于该时期时长占细胞周期总时长的比例。已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约需要12 h，用"某时期细胞数／计数细胞总数×12 h"即可算出该时期的大致时长。（提示：洋葱根尖细胞染色体数目为8对。） 结论（教材第117页） 根据观察结果，用自己的语言描述细胞周期各个时期的特点。　参考表述：分裂间期的细胞核大、核仁清楚，看不到染色体，只见染色较深的一团染色质；前期细胞内出现染色较深的短棒状染色体，散乱分布，核膜、核仁不见了；中期染色体整齐地排列在细胞中央的一个平面上，形态最清楚、数目最好数；后期染色体分成数目相同的两组，分别向细胞两极移动；末期两组染色体到达两极后逐渐变得模糊，细胞中央出现一条细胞板，把细胞分成两个。 六、与考试的对应 月考与期中：本实验多以选择题形式出现，考制片流程、试剂作用、材料选择三点；也常与第一课时的识图题合并成一道非选择题，先让学生排序，再问时长计算。 高考：本实验是"教材实验"考查的重点之一，常与其他显微观察实验（观察叶绿体和细胞质流动、探究植物细胞的吸水和失水）放在一起，比较三者的共性与差异——是否需要染色、是否需要保持细胞活性、是否都要先低倍后高倍。这三条要横向记牢。 往后铺垫：必修2的"低温诱导植物细胞染色体数目变化"实验，装片制作流程与本实验几乎一致（多一步低温诱导，解离液和染色思路相同）。本实验做扎实，那个实验就是顺手的事。 七、教学提醒 1．提前3~4天布置洋葱生根培养，指定组长负责，教师课前检查根长是否达到5 cm。备用方案：准备好洋葱根尖有丝分裂固定装片，供培养失败的小组使用。 2．安全提醒：15%盐酸有腐蚀性，取用时用镊子和滴管，不要用手直接接触；酒精易燃，实验台上不得有明火。 3．时间分配：制片约15分钟，观察与统计约15分钟，绘图与讨论约10分钟，剩余时间用于小结与整理。教师要提前把解离液、染色液分装到各组，节省课上时间。 4．两班分层：优生班要求完成两个样本的统计并计算各时期时长；普通班只要求完成一个样本的统计，时长计算由教师带算一例。 5．当堂过关项：口答制片四步及每步目的；在视野中找到并向教师指认一个中期细胞。 6．常见现场故障与处理：视野中细胞重叠——解离不足或压片不够，可延长解离时间或重新压片；染色太深看不清——染色时间过长，重做时缩短染色时间；找不到分裂细胞——取材位置偏了（应取根尖2~3 mm），或取材时间不在上午10时至下午2时之间。 八、题型精练（附详解） 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．解离的目的是使细胞相互分离开来　　B．漂洗可以用体积分数50%的酒精 C．染色时间越长染色体越清晰　　　　　D．可以连续观察一个细胞的整个分裂过程 3．观察时应选择根尖的哪个部位，该部位细胞的形态特点是什么？ 4．解离液由哪两种试剂按什么比例配成？各起什么作用？ 5．某同学在显微镜下看到细胞层层重叠，难以分辨。请分析可能的原因（至少两条）并给出改进办法。 6．洋葱根尖细胞一个细胞周期约为12 h。某同学统计一个视野中的50个细胞，其中间期45个、前期2个、中期1个、后期1个、末期1个。 （1）分裂间期持续的时间约为多少？ （2）分裂期持续的时间约为多少？ （3）该同学发现间期细胞远多于其他时期，原因是什么？ 7．为什么本实验必须先用低倍镜观察，再换用高倍镜？换用高倍镜前要做哪一步准备？ 8．有同学提出用洋葱鳞片叶外表皮细胞代替根尖做本实验，是否可行？为什么？ 参考答案与详解 1．B　教材原文流程为解离→漂洗→染色→制片。先漂洗后染色的原因是：解离液呈强酸性，若不洗去，会中和碱性染料，使染色体着色不良，同时还会造成解离过度。 2．A　A项解离的目的正是"用药液使组织中的细胞相互分离开来"，正确；B项漂洗必须用清水，用酒精洗是本实验最典型的错项，B错误；C项染色时间过长会使细胞质也着色，反而看不清染色体，C错误；D项解离时细胞已经死亡，只能观察到被固定在各时期的细胞，不能连续观察，D错误。 3．应选择根尖的分生区（剪取根尖2~3 mm）。分生区细胞呈正方形，排列紧密，细胞核大，具有旺盛的分裂能力。伸长区细胞呈长方形，成熟区有根毛，都不适合观察有丝分裂。 4．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混合配成。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。两者共同作用，使组织中的细胞相互分离开来。 5．可能的原因：①解离时间过短，细胞之间没有充分分离；②制片时用拇指按压盖玻片的力度不够，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。改进办法：适当延长解离时间至3~5 min的上限；盖上盖玻片后用拇指轻而稳地按压一次，使细胞分散；剪取根尖时严格控制在2~3 mm。 6．（1）45／50×12＝10.8 h。（2）分裂期细胞共5个，5／50×12＝1.2 h（或12－10.8＝1.2 h）。（3）因为分裂间期在一个细胞周期中持续的时间最长，占细胞周期的90%~95%；同一时刻观察时，处于某时期的细胞数与该时期持续的时间成正比，所以间期细胞最多。 7．低倍镜视野范围大、亮度高，便于扫视整个装片找到分生区；高倍镜视野小、亮度低，直接使用不容易找到目标。换用高倍镜之前，必须先把要观察的分生区细胞移到视野中央，因为转换高倍镜后只有原视野中央的部分还留在视野内。 8．不可行。洋葱鳞片叶外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，视野中看不到处于分裂各时期的细胞。观察有丝分裂必须选用分生组织，如根尖、芽尖的分生区细胞。 学科网（北京）股份有限公司 $