第6章細(xì)胞的生命歷程高中生物必修1分子與細(xì)胞第1節(jié)細(xì)胞的增殖第2課時動物細(xì)胞的增殖及觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂一、動物細(xì)胞的有絲分裂、無絲分裂1.動物細(xì)胞的有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂的過程,與植物細(xì)胞的基本相同。不同的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1)間期:中心體完成倍增。(2)前期:中心粒移向細(xì)胞兩極,并發(fā)出星射線,形成了紡錘體。(3)末期:細(xì)胞膜由中部向內(nèi)凹陷,縊裂成兩個細(xì)胞。2.有絲分裂的特點和意義

(2)意義:將親代細(xì)胞經(jīng)復(fù)制之后的染色體,精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中,從而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。3.無絲分裂

(2)特點:不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。微判斷1基于對動物細(xì)胞的有絲分裂和無絲分裂的認(rèn)識,判斷下列表述是否正確。1.動物細(xì)胞的中心粒在前期倍增。()2.有絲分裂可將細(xì)胞內(nèi)所有的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個子細(xì)胞中。()3.細(xì)胞的有絲分裂對于生物的遺傳有重要意義。()4.有絲分裂后期,著絲粒分裂是由紡錘絲牽引導(dǎo)致的。(

)××√×微訓(xùn)練11.下列關(guān)于無絲分裂的說法,錯誤的是(

)A.分裂過程中無紡錘絲和染色體的出現(xiàn)B.無絲分裂過程中也存在DNA分子的復(fù)制C.原核生物沒有染色體,能夠進行無絲分裂D.蛙的紅細(xì)胞能進行無絲分裂答案:C解析:無絲分裂是真核生物的細(xì)胞分裂方式,原核生物沒有染色體,不能進行無絲分裂,只能進行二分裂。2.動植物細(xì)胞有絲分裂過程的區(qū)別主要體現(xiàn)在(

)A.染色體和紡錘體的形成方式不同B.間期的時間長短不同C.紡錘體的形成方式和細(xì)胞質(zhì)的分裂方式不同D.染色體的活動規(guī)律不同答案:C解析:動植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致有絲分裂過程存在差異,具體表現(xiàn)在前期紡錘體的形成方式以及末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式上。二、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1.實驗原理(1)高等植物的根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂旺盛。(2)同一分生組織中各個細(xì)胞的分裂是獨立進行的,可以在同一時刻觀察到處于不同分裂時期的細(xì)胞。(3)細(xì)胞內(nèi)的染色體易被堿性染料著色。2.實驗試劑(1)解離液:由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1∶1配制而成。(2)甲紫溶液(或醋酸洋紅液):使染色體著色。(3)漂洗液:清水,洗去組織中的解離液。3.實驗過程

4.繪圖繪出植物細(xì)胞有絲分裂中期的簡圖。微思考

制作好的裝片中若細(xì)胞相互重疊,則會導(dǎo)致觀察效果不理想。實驗中有哪些操作可以保證細(xì)胞相互分散開來?提示:解離要充分;用鑷子把根尖弄碎;用拇指輕輕按壓蓋玻片。微判斷2基于“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗的過程和原理,判斷下列表述是否正確。1.在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞時,發(fā)現(xiàn)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較多。()2.持續(xù)觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞,能夠觀察到該細(xì)胞中著絲粒的分裂過程。()3.統(tǒng)計一個視野中不同時期的細(xì)胞數(shù)目能夠估算各個時期持續(xù)的時間。()4.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散。()×××√微訓(xùn)練2下圖表示洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂裝片的制作與觀察過程,據(jù)圖回答下列問題。(1)A過程叫

,目的是

。

(2)C過程叫

,目的是

。

(3)D過程需要對載玻片上的根尖進行按壓,使細(xì)胞

。

(4)E過程中需要先在低倍鏡下找到根尖的

,才能進行下一步的觀察。

(5)將低倍鏡換成高倍鏡時,先將要觀察的目標(biāo)移至

,并調(diào)節(jié)視野

。

(6)在低倍顯微鏡下看到的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的形態(tài)應(yīng)是下圖中的

。

答案:(1)解離使細(xì)胞相互分離開來(2)染色將染色體染成深色,便于觀察(3)分散開來,便于觀察(4)分生區(qū)細(xì)胞(5)視野中央亮度(6)A解析:從圖中可以看出,A過程為解離,解離的目的是使細(xì)胞相互分離開來;C過程為染色,其目的是將染色體染成深色,便于觀察。觀察時,先在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞,可觀察到分生區(qū)細(xì)胞呈正方形,排列緊密,然后將其移到視野中央,再換用高倍鏡,并將視野調(diào)亮進行觀察。一

動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別問題探究下圖是動物細(xì)胞有絲分裂過程的模式圖,請據(jù)圖思考并回答下列問題。(1)動物細(xì)胞有絲分裂過程中,染色體行為、染色體和核DNA數(shù)目的變化規(guī)律與植物細(xì)胞有絲分裂是否相同?提示:相同。(2)動物細(xì)胞有絲分裂前的間期與植物細(xì)胞有絲分裂前的間期相比,有無不同之處?提示:有不同之處。與植物細(xì)胞相比,動物細(xì)胞有絲分裂前的間期除發(fā)生DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成外,還有中心體的復(fù)制。(3)從分裂期看,動物細(xì)胞有絲分裂過程與植物細(xì)胞有絲分裂過程的區(qū)別有哪些?提示:①紡錘體的形成方式:動物細(xì)胞有絲分裂的前期,在兩組中心粒的周圍發(fā)出的大量星射線形成紡錘體;植物細(xì)胞有絲分裂前期由兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。②子細(xì)胞的形成方式:動物細(xì)胞有絲分裂的末期,細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,細(xì)胞縊裂成為兩個子細(xì)胞;植物細(xì)胞有絲分裂的末期,在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板,細(xì)胞板向四周擴展形成新的細(xì)胞壁,最后形成兩個子細(xì)胞。(4)若觀察到某細(xì)胞有絲分裂前期在中心體的周圍發(fā)出星射線,能否確定該細(xì)胞一定是動物細(xì)胞?為什么?提示:不能。有中心體的細(xì)胞也可能是低等植物細(xì)胞。歸納總結(jié)1.“三看法”界定動植物細(xì)胞有絲分裂圖像2.與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用

典例剖析【例1】

動物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂過程的差異可以體現(xiàn)在(

)A.動物細(xì)胞由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體B.動物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞膜從細(xì)胞中部向內(nèi)凹陷C.高等植物細(xì)胞在中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體D.高等植物細(xì)胞有絲分裂末期,由赤道板直接形成新的細(xì)胞壁答案:B解析:動物細(xì)胞在兩組中心粒周圍發(fā)出的星射線形成紡錘體。動物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞膜從細(xì)胞中部向內(nèi)凹陷,最后把細(xì)胞縊裂成兩部分。高等植物細(xì)胞不含中心粒,由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。高等植物細(xì)胞有絲分裂末期,由細(xì)胞板向四周擴展形成新的細(xì)胞壁,最終將細(xì)胞一分為二。學(xué)以致用1.下圖為動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的有絲分裂圖。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是(

)A.甲為動物細(xì)胞有絲分裂前期,乙為植物細(xì)胞有絲分裂后期B.前期,在①周圍發(fā)出的星射線形成紡錘體,作用于②,影響染色體的移動C.③④均為細(xì)胞膜,兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式相同D.⑤聚集成為植物細(xì)胞的赤道板,需要高爾基體參與答案:B解析:甲為動物細(xì)胞有絲分裂前期,乙為植物細(xì)胞有絲分裂末期,A項錯誤。③為細(xì)胞膜,④為細(xì)胞壁,兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同,C項錯誤。⑤聚集成為植物細(xì)胞的細(xì)胞板,細(xì)胞板逐漸擴展形成細(xì)胞壁,需要高爾基體參與,D項錯誤。二

觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂問題探究“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗的主要流程如下圖所示。請思考并回答下列問題。(1)解離過的洋蔥根尖需要先漂洗再染色,這樣操作的目的是什么?提示:漂洗的目的是洗去根尖組織中的鹽酸,有利于堿性染料著色,否則解離液中的鹽酸會影響染色效果。(2)為什么不能對一個細(xì)胞的有絲分裂過程進行連續(xù)觀察?如何才能找到處于有絲分裂不同時期的細(xì)胞?提示:解離結(jié)束后細(xì)胞已經(jīng)死亡,觀察到的是處于固定狀態(tài)的各時期的細(xì)胞。如果要找到處于有絲分裂不同時期的細(xì)胞,就要不斷地移動裝片,在不同的視野中尋找。(3)視野中處于哪個時期的細(xì)胞數(shù)目最多?為什么?分生區(qū)細(xì)胞有何特點?提示:處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多。因為在細(xì)胞周期中分裂間期時間最長。分生區(qū)細(xì)胞呈正方形且排列緊密。(4)洋蔥根尖分生區(qū)組織細(xì)胞臨時裝片的制作流程有哪幾個環(huán)節(jié)?提示:解離→漂洗→染色→制片。歸納總結(jié)實驗的選材及注意事項典例剖析【例2】

下圖為某學(xué)生進行“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗的基本操作步驟,下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.觀察有絲分裂后期的圖像,可見紡錘絲牽引著染色體向細(xì)胞兩極緩慢移動B.該同學(xué)的操作步驟中存在的錯誤是解離后先用甲紫溶液染色再用清水漂洗C.f步驟的目的是固定蓋玻片,防止滑動D.g步驟中可以直接用高倍鏡找出處于分裂中期的細(xì)胞并觀察答案:B解析:觀察細(xì)胞的有絲分裂圖像時,細(xì)胞經(jīng)過解離已經(jīng)死亡,不能看到紡錘絲牽引著染色體向細(xì)胞兩極緩慢移動,A項錯誤。該實驗的操作步驟應(yīng)該是解離、漂洗、染色、制片和觀察,所以該同學(xué)的操作步驟錯誤,應(yīng)該在解離后先用清水漂洗再染色,B項正確。f步驟的目的是使細(xì)胞分散開來,有利于觀察,C項錯誤。g步驟中需要先在低倍鏡下找到相應(yīng)的細(xì)胞并將其移到視野中央,再換用高倍鏡觀察,D項錯誤。學(xué)以致用2.在觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實驗中,三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“+”表示操作,“-”表示未操作),實驗人員操作取材解離漂洗染色制片甲根尖1~3mm處-+++乙根尖1~3mm處+-++丙根尖5~7mm處++++則甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是(

)A.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚B.細(xì)胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細(xì)胞分散染色體清楚C.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞著色清楚但看不到染色體D.染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚、細(xì)胞分散染色體清楚C解析:解離的目的是使細(xì)胞分散開,甲未解離,細(xì)胞相互重疊;漂洗的目的是洗去解離液,以免影響染色體著色,乙未漂洗,影響染色效果,染色體著色很淺不清楚;根尖

5~7

mm

處為伸長區(qū),伸長區(qū)細(xì)胞已失去分裂能力,染色體呈染色質(zhì)絲狀態(tài),觀察不到染色體。1.下列敘述中,可表明動物細(xì)胞正在進行有絲分裂的是(

)A.核糖體合成活動加強B.線粒體產(chǎn)生大量ATPC.出現(xiàn)紡錘體D.高爾基體數(shù)目顯著增多答案:C解析:核糖體合成活動加強和線粒體產(chǎn)生大量ATP只能說明細(xì)胞代謝旺盛,不一定進行有絲分裂,A、B兩項不符合題意。在動物細(xì)胞中,高爾基體一般與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān);在植物細(xì)胞中,高爾基體還與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。故動物細(xì)胞內(nèi)高爾基體數(shù)目增多,說明細(xì)胞分泌活動加強,與有絲分裂無直接關(guān)系,D項不符合題意。2.動物細(xì)胞有絲分裂過程與高等植物細(xì)胞有絲分裂過程明顯不同的是前者(

)①間期有染色體的復(fù)制②后期有著絲粒的分裂③在中心粒周圍發(fā)出星射線,形成紡錘體④后期到末期染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中⑤末期在細(xì)胞中央不形成細(xì)胞板A.①②④ B.②③④C.③⑤ D.②⑤答案:C解析:由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,動物細(xì)胞無細(xì)胞壁,所以動物細(xì)胞在有絲分裂的末期不能形成細(xì)胞板;動物細(xì)胞的紡錘體是由中心粒周圍發(fā)出的星射線形成的。3.下列有關(guān)無絲分裂的敘述,正確的是(

)A.分裂過程中核膜不會消失B.不會出現(xiàn)紡錘絲,但會出現(xiàn)星射線C.細(xì)胞核縊裂為兩個時,細(xì)胞也一分為二D.只有蛙的紅細(xì)胞能進行無絲分裂答案:A解析:無絲分裂過程中核膜、核仁不會消失,A項正確。無絲分裂過程中不會出現(xiàn)紡錘絲,也不會出現(xiàn)星射線,B項錯誤。無絲分裂過程中,先是細(xì)胞核縊裂為兩個,然后整個細(xì)胞縊裂形成兩個子細(xì)胞,C項錯誤。不是只有蛙的紅細(xì)胞才能進行無絲分裂,如某些原生動物的細(xì)胞等也能進行無絲分裂,D項錯誤。4.下列關(guān)于“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗的敘述,正確的是(

)A.通過觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的行為判斷細(xì)胞所處的時期B.裝片的制作流程是解離→染色→漂洗→制片C.顯微鏡下觀察到處于有絲分裂中期的細(xì)胞最多D.顯微鏡下觀察到的分生區(qū)細(xì)胞近似正方形,細(xì)胞會繼續(xù)分裂答案:A解析:有絲分裂不同時期,染色體的行為不同,所以可以通過觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的行為判斷細(xì)胞所處的時期,A項正確。裝片的制作流程為解離、漂洗、染色、制片,B項錯誤。細(xì)胞周期的大部分時間處于分裂間期,所以顯微鏡下觀察到處于有絲分裂前的間期的細(xì)胞最多,C項錯誤。觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實驗中,解離過程中細(xì)胞已經(jīng)被殺死,所以細(xì)胞不可能繼續(xù)分裂,D項錯誤。5.圖甲表示