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高中生物必修1第一节 第2课时观察植物细胞的有丝分裂教学案
资料简介
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第2课时 观察植物细胞的有丝分裂
1．解离液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数
为95%的乙醇组成的，作用是固定并使细胞分离。
2．龙胆紫溶液和醋酸洋红溶液能够使染色质(体)
染成深色。
3．制片步骤：解离→漂洗→染色→制片。
4．分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密，
有的细胞正在分裂。
5．先用低倍镜观察找到分生区细胞，将分生区细
胞移到视野中央再用高倍镜观察。
1．实验材料：洋葱或大蒜的根尖分生区细胞。
2．实验用到的试剂及作用：
(1)解离液：质量分数为15%的盐酸＋体积分数为95%的乙醇，作用是使细胞分离。
(2)0.01 g/mL的龙胆紫溶液：碱性染料，将染色质(体)染成深色。
3．制片步骤：解离→漂洗→染色→制片。
4．观察装片：
(1)先用低倍镜观察找到分生区细胞，将分生区细胞移到视野中央再用高倍镜观察。
(2)分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。
(3)视野中处于分裂间期的细胞多。
1．判断下列说法的正误
(1)根尖细胞都具有分裂能力(×)
(2)解离的目的使细胞分散成一层细胞(×)
(3)漂洗是指洗去解离液(√)
(4)用甲基绿给染色体染色(×)
(5)分生区的细胞呈正方形(√)
2．在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，理想的实验材料为( )
A．成熟叶片 B．洋葱根尖 C．黄豆种子
解析：选B 洋葱根尖的分生区细胞正处于细胞分裂的状态，是理想的实验材料。
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3．观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，制片流程是( )
A．染色→解离→漂洗→制片
B．漂洗→解离→染色→制片
C．解离→漂洗→染色→制片
解析：选C 在观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，应该先解离，让根尖酥软，再漂洗去除解离液，接着用碱性染料进行染色，最后制片、观察，所以制作洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂装片的正确顺序是解离→漂洗→染色→制片。
4．下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”的实验过程的叙述，错误的是( )
A．观察时选择分生区
B．用龙胆紫溶液处理是为了使染色体着色
C．应选择一个细胞观察其连续分裂的过程
解析：选C 在解离时，细胞已被杀死，故不能再进行后续的分裂过程。
核心要点观察植物细胞的有丝分裂实验分析
1．实验原理
(1)高等植物分生区的细胞有丝分裂旺盛。
(2)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的乙醇混合液(1∶1)能够杀死固定组织细胞并使它们相互分离开来。
(3)龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液属于碱性染料能够将染色体染成深色。
(4)根据高倍镜观察到的染色体的形态和数目的不同，识别该细胞处于有丝分裂的时期。
2．实验程序图示
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结果分析：
(1)观察到处于分裂间期的细胞最多，原因是细胞周期中间期经历的时间最长。
(2)某时期的时间＝该细胞周期×(某时期细胞数÷细胞总数)。
3．实验中的注意事项
(1)培养过程要在温暖环境，并及时换水，防止无氧呼吸产生乙醇毒害细胞。
(2)剪取根尖的长度约为3 mm左右，过长不容易找到分生区的细胞。
(3)解离的标准是根尖酥软。解离后一定要漂洗，目的是洗去解离液，防止解离过度和影响染色。
(4)染色时间不要太长，3～5 min即可，染色时间过长会造成细胞内全为紫色，观察不到染色体。
(5)加盖玻片时，注意防止产生气泡。
(6)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
(7)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期的细胞。
(8)在观察装片时，应记住“装片的移动方向与物像的移动方向相反”。
[名师点拨] 分离与分散的关系
分离是通过解离过程中解离液的作用实现的，分散是通过制片中的压片实现的，二者都有利于观察细胞。
[思考探究]
(1)能不能选用芽尖的分生区细胞进行实验？
提示：不能，原因是芽尖分生区细胞中含有叶绿体，影响对细胞内染色体的观察。
(2)某位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如右图所示。造成这种情况的原因可能是什么？
提示：原因可包括：①选择的区域可能为伸长区(有长方形细胞)；②未观察到分裂期的细胞，可能是取材时间不适宜所致；③可能未移动装片，周围视野中也许有分生区、处于分裂状态的细胞。
(3)制作玻片标本过程中，采取哪些方法使根尖细胞分散开？
提示：通过解离液使组织细胞分离开；制片时用镊子尖直接将根尖弄碎；用拇指轻轻按压载玻片。
[题组冲关]
1．某同学在用光学显微镜“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是( )
A．绝大多数细胞中能观察到染色体
B．不同细胞的染色体数目可能不相等
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C．清晰地看到中心体和染色体
D．某一细胞由中期逐渐过渡到后期
解析：选B 大多数细胞处于分裂间期，而染色体是分裂前期才出现的，因此只有少数细胞中能观察到染色体；有丝分裂后期染色体数目加倍，因此不同细胞的染色体数目可能不相等；洋葱是高等植物没有中心体；观察的细胞在解离时已被杀死，不可能观察到某一细胞由中期逐渐过渡到后期的过程。
2．下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验过程的叙述，错误的是( )
A．解离是为了将组织中的细胞相互分离
B．漂洗的目的是为了洗去解离液，防止解离过度
C．用龙胆紫溶液处理是为了使染色体着色
D．为节省时间，可直接使用高倍镜进行观察
解析：选D 观察时应先用低倍镜，再用高倍镜。
[归纳拓展]
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实验的评价改进
对于实验评价改进类题目的解答应从以下几方面入手：
项目
内容
变量与对照
①变量的确定是否准确；②是否遵循单一变量原则；③有无对照实验；
④对照组的数量是否合理；⑤无关变量的处理是否符合等量原则
材料用具
①材料的选择是否恰当；②药品的选择是否合理，浓度是否符合要求；
③给定的仪器是否符合要求
实验条件
①是否需要搅拌、加热；②温度、光照、二氧化碳、酸碱度等条件的控制是否合理
方法步骤
①顺序是否合理；②步骤是否完整；③操作是否具体；④是否利用了题目给定的材料用具
验证与探究
①验证或探究的结果是否可观察；②探究的结果与结论是否是多方面的
一、选择题
1．下列有关“观察植物细胞的有丝分裂”实验现象的叙述，错误的是( )
A．分生区的细胞呈正方形
B．根尖的整体呈乳白色，尖端(根冠)略显淡黄
C．处于分裂前期的细胞均无核仁
D．向左下方略移动装片，图像向右上方移动
解析：选C 细胞分裂前期核仁是逐渐消失的，所以处于分裂前期的细胞有的可以看到核仁。
2.下列对于“观察植物细胞的有丝分裂”实验步骤解释，错误的是( )
A．解离过程使用解离液，目的是使细胞相互分离
B．可以选用醋酸洋红溶液对染色体进行染色
C．压片时需要进行碾转使细胞分散成均匀一层
D．若镜检时看到的细胞如图所示，则可能取材时取错位置
解析：选C 在被弄碎的根尖上盖上盖玻片并覆滤纸片，再加盖一片载玻片用拇指轻压，使细胞分散开呈单层细胞，不可碾转。
3．下列关于“观察植物细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是( )
A．培养洋葱根尖时，经常换水可防止烂根
B．解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性
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C．漂洗目的是洗去解离液，所用的时间比解离短
D．观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞，此区细胞排列紧密，都处于分裂期
解析：选A 培养洋葱根尖时，若不经常换水，根尖无氧呼吸产生乙醇，乙醇积累对根系生长不利，根部细胞大量死亡，导致烂根。
4．在“观察植物细胞有丝分裂”的实验中，结果与原因分析不符的是( )
A．染色体的染色效果差可能是漂洗不充分
B．分裂期细胞所占比例小原因是取材时间不恰当
C．视野中出现细胞重叠现象是解离不充分，压片不合适
D．染色体无动态变化的原因是解离时细胞已死亡
解析：选B 分裂期细胞所占比例小，是因为分裂期在整个细胞周期中所占时间短。
5．如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察，有关叙述正确的一组是( )
①a过程是解离，作用是使根尖组织细胞分散开 ②b过程是漂洗，主要目的是洗净解离液 ③d过程中需要对载玻片上的根尖进行压片 ④e过程中需要先在高倍镜下找到分生区细胞，才能继续观察
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
解析：选C ①a过程叫解离，目的是使组织中的细胞相互分离，并破坏细胞的活性，不是分散开；④e过程中需要先在低倍镜下找到根尖的分生区细胞，才能进行下一步的观察。
6.图示为某学生通过显微镜视野看到的根尖分生区细胞的有丝分裂，正确的分裂顺序是( )
A．①→②→③→④
B．①→③→④→②
C．③→②→④→①
D．③→④→②→①
解析：选C 分析题图，①表示有丝分裂末期，②表示有丝分裂中期，③表示有丝分裂前期，④表示有丝分裂后期，所以有丝分裂正确的分裂顺序是③→②→④→①。
7．用高倍显微镜观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂，下列叙述正确的是( )
A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相同
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C．可观察到前期细胞核膜解体的过程
D．处于分裂中期的细胞可清晰地看到赤道板和染色体
解析：选B 有丝分裂分裂后期，由于着丝点的分裂，染色体数目加倍，其他时期细胞中染色体数目都与体细胞相同，因此视野中不同细胞的染色体数目可能不相等。
8．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是( )
A．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
B．碱性染料吡罗红可用于染色体染色
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
解析：选D 大多数细胞处于间期，染色体呈染色质状态，观察不到；碱性染料醋酸洋红或龙胆紫溶液可用于染色体染色；观察的细胞在解离时已被杀死，不可能观察到细胞板向四周扩散的过程。
9．下列所示光学显微镜下观察到的根尖分生区的细胞，视野内看到最多的细胞是( )
解析：选D 视野内处于间期的细胞最多。
10．下列实验试剂或材料与其实验名称不相符合的是( )
A．甲基绿吡罗红——观察DNA和RNA在细胞中的分布
B．澄清石灰水——探究酵母菌细胞呼吸的产物
C．碘液——探究温度对唾液淀粉酶活性的影响
D．紫色的洋葱表皮细胞——观察植物细胞的有丝分裂
解析：选D 紫色的洋葱表皮细胞属于成熟的植物细胞，不再进行分裂，因此不能用来观察植物细胞的有丝分裂。
二、非选择题
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11．下图甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：
(1)观察根尖细胞有丝分裂时应选择 ________区细胞(填图甲中字母)，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D的正确顺序：______________________ ，该区域的细胞中能产生ATP的细胞器有__________。
(2)细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是_________________________________________________________。
(3)某同学在显微镜下观察到了A图像，发现了赤道板，请你评价他的观察结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)观察细胞质壁分离时可选择 _________区细胞(填图甲中字母)。
解析：(1)观察根尖细胞有丝分裂时应选择分生区细胞，此处细胞呈正方形，如图中b处细胞。A处于有丝分裂中期，B处于前期，C处于末期，D处于后期．细胞有丝分裂过程排列正确顺序：B→A→D→C。该区域的细胞产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体，能产生ATP的细胞器是线粒体。(2)由于在制作装片标本时，解离液已使细胞死亡，所以不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程。(3)C图像细胞处于有丝分裂末期，但是赤道板只是一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的，可判断他看到的是细胞板。(4)由于只有成熟区的细胞具有大的液泡，所以观察细胞质壁分离时可选择d区细胞。
答案：(1)b B→A→D→C 线粒体 (2)制作装片标本时细胞已经死亡 (3)赤道板只是一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的 (4)d
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一、选择题
1．在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如表所示：
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
压片
甲
根尖1～3 mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3 mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7 mm处
＋
＋
＋
＋
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
解析：选C 根据题意和图表分析可知：由于甲没有进行解离，所以细胞与细胞没有分离开来而重叠在一起；由于乙没有进行漂洗，解离液会与染色剂发生反应，导致染色效果不好，所以染色体着色很浅不清楚；由于丙取材是在根尖5～7 mm处，此处已不是分生区，细胞不进行有丝分裂，所以染色质不会变成染色体，但操作过程正确，所以细胞着色清楚但看不到染色体。
2．下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是( )
A．用于解离的根尖长度应在3 cm左右
B．装片制作的正确顺序是：解离→染色→漂洗→制片
C．看到的根尖细胞都正在分裂
D．看到的分生区细胞大多具有完整的细胞核
解析：选D 细胞周期中分裂间期的时间很长，所以根尖分生区的细胞大多数处于分裂间期，可以看到完整的细胞核。
3．使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本步骤包括：
①调节细准焦螺旋 ②转换高倍镜 ③把分裂中期的细胞移至视野中央 ④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察。
正确的操作顺序是( )
A．①②③④ B．②①④③
C．③②④① D．④③②①
解析：选D 在使用高倍镜时首先在低倍镜下找到物像，然后将要观察的细胞移至视
野中央，再移走低倍镜，转换高倍镜；此时视野如果不清晰，需调节细准焦螺旋，调至物
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像清晰。
4．下列实验中不需要细胞一直保持活性的是( )
A．观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验
B．观察植物细胞质壁分离和复原实验
C．伞藻相互嫁接实验
D．用健那绿染液观察生活状态线粒体的形态和分布实验
解析：选A 观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离后细胞已经死亡。
5．下面甲图为洋葱根尖分生区连续分裂的细胞在各个时期DNA含量随时间变化曲线，乙图是一组标有5×和16×字样的目镜和标有10×和40×字样的物镜，丙图是某同学在乙图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将丙图视野中处于甲图a时期的细胞移至视野中央并用640倍高倍镜观察，正确的镜头组合及移动装片的方向是( )
A．(1)×(3)、左上方 B．(1)×(3)、右上方
C．(2)×(3)、右上方 D．(2)×(3)、左上方
解析：选C 图甲a表示有丝分裂间期，位于图丙中的右上方，欲将其移到视野的中央，根据显微镜的成像原理，应该将装片向右上方移动。乙图为显微镜的物镜和目镜，其中(1)(2)为目镜，放大倍数分别为5×和16×，(3)(4)为物镜，放大倍数分别为40×和10×；要使放大倍数为640倍，应该选择16×的目镜和40×的物镜，即 (2)与(3)。
6．据图判断，下列叙述不正确的是( )
A．采用差速离心法可将④和⑥进行分离，以研究它们各自的功能
B．若要获得图乙，需要对实验材料进行解离、漂洗和染色等处理
C．若图乙取材于洋葱根尖，细胞中一般不具有的结构是①③④
D．图乙c所代表的时期在光学显微镜下一般观察不到图甲中的③
解析：选C 若图乙取材于洋葱根尖，细胞中一般不具有的结构是①液泡和④叶绿体，大多数细胞处于分裂间期，具有细胞核。
7．蒸馏水(清水)和生理盐水是生物实验中常用的两种试剂，以下关于它们的作用，分析错误的是( )
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A．“体验制备细胞膜的方法”实验中，蒸馏水的作用是使红细胞吸水膨胀并最终胀破
B．“观察线粒体”实验中，制作人的口腔上皮细胞临时装片应用生理盐水以保证细胞活性
C．“检测生物组织中的脂肪”实验中，可以用生理盐水洗去苏丹Ⅲ染液表面的浮色
D．“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，使用清水漂洗，防止解离过度
解析：选C “检测生物组织中的脂肪”实验中，可以用50%的乙醇洗去苏丹Ⅲ染液表面的浮色。
8．在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，下列都能看到的结构是( )
A．赤道板 染色体 细胞壁
B．细胞壁 染色体 纺锤体
C．细胞壁 染色体 大液泡
D．着丝点 叶绿体 细胞板
解析：选B 植物细胞最外面是细胞壁，而在有丝分裂前期形成染色体和纺锤体。
二、非选择题
9．以下是与“观察植物细胞的有丝分裂”实验有关的内容。
(1)在高等植物细胞中，有丝分裂常见于根尖、芽尖等_______________细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为 ___________________________。
(2)上图为普通光学显微镜观察到的某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，若要由视野A变为视野B，有关操作过程中的正确顺序是_____________。(用下列供选的序号填写)
①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋 ③调节光圈
④转动转换器 ⑤向左下方移动装片 ⑥向右上方移动装片
(3)上述视野中甲细胞(处于中期)细胞核中的DNA、染色体和染色单体的数目比例为_______________。
(4)洋葱根尖中有一些细胞正在分裂，在制作洋葱根尖玻片标本的过程中，这些细胞停止分裂是在_________。
A．解离时期 B．漂洗时期
C．染色时期 D．压片时期
(5)制作装片时，如果用解离液在室温下解离2 min，然后按正常要求进行漂洗、染色、制片。在观察中发现根尖细胞没有分开，原因是________________________。
(6)观察装片时，处于什么时期的细胞最多？________________。
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解析：(1)在高等植物细胞中，有丝分裂常见于分生区细胞，如根尖、芽尖等。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片。(2)物像的移动方向与实物的移动方向相反。高倍显微镜的操作流程：在低倍镜下观察清楚，找到物像→将物像移到视野中央→转动转换器换用高倍镜观察→调节反光镜或光圈使视野变亮，同时转动细准焦螺旋直到物像清晰可见。(3)甲细胞处于中期，此时细胞中的每条染色体含有2个DNA分子，因此细胞核中的DNA、染色体和染色单体的数目比例为2∶1∶2。(4)制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，其中解离步骤后细胞就已经死亡，因此解离步骤后细胞就已经停止分裂。(5)制作装片时，在温室下解离2 min，解离时间不足，导致细胞没有分离。(6)细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此处于分裂间期的细胞最多。
答案：(1)分生区 解离→漂洗→染色→制片
(2)⑤→④→③→② (3)2∶1∶2 (4)A
(5)解离时间不足 (6)分裂间期
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