生物(必修一)：实验十 观察细胞的有丝分裂

第10课细胞的增殖课程标准要求学业质量水平2.3.1描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性1.运用结构与功能观等观念，举例说明有丝分裂中染色体的行为与细胞分裂之间的关系。

(生命观念)2.基于有丝分裂的模型，采取归纳与概括等方法，说明有丝分裂各时期的主要特征。

(科学思维)3.基于有丝分裂的过程，采取模型与建模等方法，说明有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。

(科学思维)一、细胞增殖1．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。

2．细胞周期(1)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。

(2)组成①分裂间期：时间较长，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。

②分裂期：经历时间较短，进行细胞分裂。

包括前期、中期、后期和末期(以进行有丝分裂的细胞为例)。

二、有丝分裂1．植物细胞有丝分裂的过程(连线)提示：①—b—Ⅲ②—c—Ⅳ③—a—Ⅰ④—d—Ⅱ2．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的异同(1)相同点：①纺锤体的形成时期相同；②染色体的行为和数目变化基本相同。

(2)不同点时期不同点前期末期将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。

4．无丝分裂：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

一般过程：核缢裂→质缢裂。

如蛙的红细胞的无丝分裂。

三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。

(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)着色。

(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。

2．实验过程1．细胞周期包括分裂间期和分裂期(1)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。

第2课时观察根尖分生组织细胞有丝分裂及动植物细胞有丝分裂的区别学习目标引导核心素养对接关键术语1.说出动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。

2.制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。

1.生命观念——通过比较动植物细胞有丝分裂的异同，认识生命现象的多样性和统一性。

2.科学思维——模型与建模：构建有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化模型。

3.科学探究——通过观察有丝分裂实验，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。

动物细胞有丝分裂观察有丝分裂|预知概念|一、动植物细胞的有丝分裂1.动植物细胞有丝分裂的不同点时期高等植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心体有中心体，且完成倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺两组中心粒分别移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体锤体末期细胞板扩展形成细胞壁，分隔细胞细胞膜由细胞中部向内凹陷，缢裂细胞2.有丝分裂的特征和意义（1）特征：将经过复制的亲代细胞的染色体，精确地平均分配到两个子细胞中。

（2）意义：在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。

二、无丝分裂1.概念由于分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，因此叫做无丝分裂。

2.过程一般是细胞核先延长，细胞核的中部向内凹进，缢裂为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂为两部分，形成两个子细胞。

3.实例蛙的红细胞。

三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理（1）高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂。

（2）在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的形态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

（3）细胞核内的染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。

（4）盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞相互分离。

2.实验试剂（1）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配制而成。

（2）龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）：使染色体着色。

（3）漂洗液：清水，洗去组织中的解离液。

3.实验步骤（1）装片的制作：（2）观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换上高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。

实验:观察植物根尖细胞有丝分裂1.实验原理:(1)幼根根尖的分生区生长旺盛，细胞常处于分裂的不同时期。

(2)根尖材料经解离后，细胞相互分离，便于压片时将细胞分散开。

(3)采用碱性染料对染色体或染色质进行染色，便于观察。

2.实验试剂:(1)解离液:由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1∶1配制而成。

(2)苯酚品红溶液:使染色体着色。

(3)漂洗液:清水，洗去组织中的解离液。

3.实验步骤:(1)洋葱根尖的培养:实验前5～6天，将洋葱放在装满清水的烧杯上，底部接触水面，置于温暖处培养，待根长至2～5cm，剪取生长健壮的根尖备用。

(2)制作玻片标本:(3)观察:①先在低倍镜下找到分生区细胞，再换用高倍镜仔细观察。

②绘制细胞分裂各时期简图。

1.选取实验材料的关键:(1)剪取根尖长度为3 mm左右，过长或过短都会导致难以找到分生区的细胞。

(2)选材时不能单纯以分裂期所占时间的长短作为选材标准，而是应选择分裂期占细胞周期时间比例大的材料，因为此种材料分裂期的细胞数目较多、易观察。

(3)必须在分裂旺盛的时间取材。

2.实验操作注意问题:3.实验结果注意问题:(1)由于细胞在解离时已经死亡，所以不能观察到有丝分裂的动态过程。

(2)视野中往往找不全有丝分裂各个时期的细胞，可以移动装片从邻近的分生区细胞中寻找。

(3)观察到的某个时期细胞数目的多少反映出这个时期经历时间的长短。

间期细胞数目最多，说明间期经历的时间最长。

4.三种异常情况分析:(1)大多数为长方形细胞:取材不当，不是分生区细胞，细胞已分化。

(2)找不到图像:未对好光或光线亮度不够好，也有的是未调好焦距。

(3)装片中出现气泡:载玻片上滴的清水少或盖玻片的盖法不对。

1.细胞代谢受温度等环境因素影响，因此最好在上午10时至下午2时剪取材料进行实验，此时温度适宜，细胞分裂旺盛，处于分裂期的细胞数目相对较多。

你如何证明上述说法的正确性?提示:一组剪取上午10时到下午2时的洋葱根尖制成装片，另一组剪取其他时间段的洋葱根尖制成装片，在高倍显微镜下分别观察两组装片，比较两个视野中处于分裂期细胞所占的比例情况。

无丝分裂【教学目标】1．知识目标（1）模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

（2）举例说明细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

（3）简述细胞的生长和增殖的周期性。

（4）观察细胞的有丝分裂并概述其过程。

2．能力目标（1）尝试用模拟的方法进行科学研究。

（2）运用数学分析、归纳和推理方法处理和分析实验数据。

（3）通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。

（4）学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律3．德育目标（1）树立生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点。

（2）形成学生实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。

【教学重难点】（1）细胞生长和增殖的周期性。

（2）真核细胞有丝分裂的过程。

【教学内容】表面积/体积→物质运输效率体积增大→细胞生长细胞核/细胞质→控制与必需生长减数分裂数目增加→细胞分裂有丝分裂：核延长缢裂为二，整个细胞缢裂成两个无丝分裂：分裂中无纺锤丝和染色体的变化例子：蛙的红细胞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受细胞核控制能力的制约。

【教学过程】一、细胞大小和物质运输的关系探究实验：1．实验过程：制备琼脂块：3块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体；浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10min；切割：捞取、干燥，平分两半；测量→记录→计算。

2．注意事项：①实验步骤2中应防止勺子破坏琼脂块的表面；②分割琼脂快之前，应用纸巾吸干NaOH溶液；③每次切割之前必须把刀擦干。

3．现象：4．结果讨论：①从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散距离；②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相等的；③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。

5．实验结论：①细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物都是由许多细胞组成而不是由少数体积更大的细胞构成。

时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂间期 无中心粒的倍增(低等植物细胞除外)完成中心粒的倍增 前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体末期 细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜向中央凹陷，缢裂细胞质 1．有丝分裂的意义(1)将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA 的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

(2)由于染色体上有遗传物质DNA ，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

2．无丝分裂(1)特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。

(2)过程：①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。

②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

③实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

一、动植物细胞有丝分裂过程比较1．教材问题探讨分析仔细观察教材P113图6－3和P114图6－6，结合有丝分裂过程，分析回答下列问题：(1)列表归纳总结有丝分裂过程中DNA 、染色体、染色单体的有关数目变化(假定体细胞染色体数为2N ，DNA 含量为2C )。

提示：含量变化。

提示：(3)分析表中染色体和DNA的数目关系，画出细胞中每条染色体上DNA含量的变化规律曲线。

提示：2.判断下列说法是否正确(1)动物细胞有丝分裂的间期，除完成DNA复制和有关蛋白质合成外，还进行中心粒的倍增。

(√)(2)动、植物细胞有丝分裂过程中的染色体的行为变化完全相同。

(√)(3)动、植物细胞有丝分裂的末期，分裂成两个子细胞的方式相同。

(×)二、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1．教材问题探讨分析阅读教材P115实验内容，讨论并回答下列问题：(1)从染色体的观察、计数角度分析，该实验选择洋葱的原因是什么？提示：洋葱染色体数目较少，便于染色体的计数。

(2)分析选择洋葱根尖部位的原因。

提示：根尖、茎尖组织细胞分裂旺盛。

(3)从细胞周期角度分析，对实验材料的选择有什么要求？提示：选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞，易观察到分裂期细胞。

第2课时动物细胞的有丝分裂、无丝分裂及观察根尖分生组织细胞的有丝分裂学习目标核心素养1．说明动物细胞的有丝分裂不同于植物细胞的特点。

(重点)2．描述细胞的无丝分裂。

3．观察植物分生组织细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。

(重点)1．通过学习动物细胞有丝分裂与植物细胞的有丝分裂，养成比较与分类的科学思维方法。

2．通过实验观察植物分生组织细胞有丝分裂，提高实验观察及进行实验结果交流的能力。

一、动植物细胞有丝分裂的不同时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增(低等植物细胞除外)完成中心粒的倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜向中央凹陷，缢裂细胞质1．将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

2．由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

三、无丝分裂1．特点：分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化。

2．过程(1)细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。

(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

(3)实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

四、观察植物细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。

(2)在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。

2．实验试剂(1)解离液：由质量分数15%HCl和体积分数95%酒精按1∶1配制而成。

(2)龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)：使染色体着色。

(3)漂洗液：清水，洗去组织中的解离液。

3．实验步骤(1)装片的制作（2）观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换上高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。

1.动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。

答案精析一、知识梳理1．(1)中心体间期(2)中心体星射线(3)缢裂2．(2)纺锤丝染色体合作探究1．(1)发生复制的结构不完全相同，动物还有中心体的复制。

(2)高等植物细胞是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物是由中心粒周围发出星射线形成纺锤体(3)高等植物细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞；动物细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞2.3.中是形成细胞板，使细胞质分割为二，还是细胞膜内陷使细胞质分割为二作为鉴别依据。

4．无丝分裂没有细胞周期，但有DNA的复制。

活学活用1．C [ b图有细胞壁是植物细胞，植物细胞的分裂应是在赤道板的中央位置出现细胞板，向四周扩展为细胞壁将细胞分开，不是细胞膜向内凹陷。

从题干可知，这些细胞是高等植物细胞，但d图却出现了中心体这个结构。

] 二、知识梳理4c2n0 4c2n4n4c2n4n4c4n0 2c2n0合作探究1．如图所示(1)分裂间期；原因是DNA复制，DNA分子数目加倍。

(2)末期；原因是细胞一分为二，DNA数目减半。

2．如图所示(1)后期；原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。

(2)末期；原因是细胞一分为二，染色体数目减半。

3．如图所示4．(1)DNA分子的复制。

(2)是。

(3)后期；着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，每条染色体上又只含有一个DNA分子。

活学活用2．D [从甲过程到乙过程，DNA含量从2c达到了4c，反映出了细胞中DNA的复制过程。

处于甲状态的细胞较多，说明间期持续时间较长。

如果将DNA的复制阻断，则会导致甲细胞数增多，而乙、丙细胞数相对减少。

] 一题多变46条92个46条46个三、知识梳理1．(2)碱性2．(2)盐酸酒精(3)清水(4)龙胆紫醋酸洋红(5)盖玻片载玻片(6)分生区细胞中期前、后、末期合作探究1．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。