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考點22 觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂 1．實驗原理 （1）高等植物的分生組織細胞有絲分裂較旺盛。 （2）細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(龍膽紫溶液)染成深色。 （3）由于各個細胞的分裂是獨立進行的，在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，判斷處于不同分裂時期的細胞。 2．實驗步驟 考向一 植物細胞有絲分裂實驗的原理與操作 1．下列關于洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的制作與觀察的敘述，不正確的是 A．甲過程所用的解離液是以質(zhì)量分數(shù)15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精配制而成的 B．乙過程的主要目的是洗去藥液，防止解離過度 C．在顯微鏡下可以看到一個細胞連續(xù)分裂的過程 D．在低倍鏡下找到分生區(qū)細胞后，可以換用高倍鏡繼續(xù)觀察 【參考答案】C 胞后，可以換用高倍鏡繼續(xù)觀察，D正確。 易錯警示 觀察有絲分裂實驗的3個易錯點 （1）不清楚“解離”的作用原理，誤認為可以觀察細胞有絲分裂的動態(tài)變化過程。 （2）不清楚細胞具有的相應結構，誤認為赤道板也能觀察到。 （3）對取材原理不清楚，誤認為根尖任何部位的細胞都可作為觀察對象，實際上只有分生區(qū)細胞才可以作為觀察對象。 2．在“觀察植物細胞有絲分裂”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1～3 mm處 － ＋ ＋ ＋ 乙 根尖1～3 mm處 ＋ － ＋ ＋ 丙 根尖5～7 mm處 ＋ ＋ ＋ ＋ 則甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是 A．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚 B．細胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細胞分散染色體清楚 C．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞著色清楚但看不到染色體 D．染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚、細胞分散染色體清楚 【答案】C 考向二 影響細胞有絲分裂的實驗探究 3．用不同濃度的藥物X處理大蒜根尖分生區(qū)細胞3 d、5 d后，分別制片觀察有絲分裂指數(shù)[有絲分裂指數(shù)(%)＝分裂期細胞數(shù)/觀察細胞數(shù)100%]如圖，相關敘述錯誤的是 A．藥物X濃度為0時有絲分裂指數(shù)只有10% ，表明多數(shù)細胞處于分裂間期 B．制作裝片過程中使用解離液的目的是固定細胞的形態(tài) C．高濃度的藥物X嚴重抑制了根尖分生區(qū)細胞有絲分裂指數(shù) D．隨著處理時間的延長，根尖細胞有絲分裂指數(shù)呈下降趨勢 【參考答案】B 【試題解析】有絲分裂指數(shù)是10%的含義是處于分裂期的細胞占10%，說明90%左右的細胞處于間期，故A項正確；解離液的作用是使細胞相互分離，B項錯誤；由圖可知，高濃度的藥物X嚴重抑制了根尖分生區(qū)細胞有絲分裂指數(shù)，C正確；隨著處理時間的延長，根尖細胞有絲分裂指數(shù)呈下降趨勢，D正確。 4．某些有毒物質(zhì)能誘導真核細胞在分裂過程中產(chǎn)生微核。微核是由斷裂的染色體形成的橢圓形異常結構，游離于細胞核之外，光學顯微鏡下可見。某生物小組為了探究香煙焦油能否誘導微核產(chǎn)生，完成了如下實驗： 第一步：萃取獲得香煙中的焦油，用醋酸丙酯將其溶解后，再用蒸餾水稀釋，配制成一系列濃度的焦油溶液。各取等量溶液分別加入燒杯A、B、C、D中。將醋酸丙酯與蒸餾水混合后取等量加入燒杯E中。取等量蒸餾水加入燒杯F中。 第二步：將6個狀況相同、幼根已培養(yǎng)至1 cm的洋蔥，分別置于上述6個燒杯中培養(yǎng)較長且相同時間，然后從每個洋蔥上隨機取根尖(2~3 mm)數(shù)根制作臨時裝片。 第三步：鏡檢記錄出現(xiàn)微核的細胞所占的比例(微核率)，計算每組平均值。結果如表所示： 燒杯編號 A B C D E F 焦油濃度(μg/mL) 50 100 200 300 0 0 平均微核率(‰) 12.55 14.93 17.32 20.14 3.58 3.59 （1）用洋蔥根尖制作臨時裝片的一般步驟為_____________________________________________。 （2）對A、B、C、D四組而言，E組與F組哪組是對照組？________。將E組與F組比較，作用是_______________________________________________________________________。 （3）該實驗可得出的結論是_______________________________________________________。 【答案】（1）解離→漂洗→染色→制片　 （2）E組　 排除醋酸丙酯的影響　 （3）香煙焦油能誘導微核產(chǎn)生，且濃度越高誘導作用越強 【解析】（1）制作洋蔥根尖臨時裝片的一般步驟為：解離→漂洗→染色→制片。（2）該實驗的自變量是不同濃度的焦油，且焦油溶解在醋酸丙酯中，為了排除溶劑醋酸丙酯對實驗結果的影響，設立了E組作為對照組。（3）通過表格中的數(shù)據(jù)分析，香煙焦油能誘導微核產(chǎn)生，且濃度越高誘導作用越強。 1．觀察植物細胞有絲分裂的實驗中，需要制作洋蔥根尖玻片標本，制作過程中，細胞在何時停止分裂 A．解離時 B．漂洗時 C．染色時 D．壓片時 2．下列有關“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”實驗的敘述，錯誤的是 A．解離的目的主要是破壞植物細胞間的果膠質(zhì) B．使用龍膽紫溶液的目的是使染色體著色 C．漂洗是為了洗去不利于染色的物質(zhì) D．可觀察到部分細胞的細胞膜在中央的“赤道面”向內(nèi)凹陷 3．下列關于觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗的敘述中，正確的是 A．取材時剪取洋蔥根尖2~3 cm制作臨時裝片 B．洋蔥根尖解解離后直接用龍膽紫溶液染色 C．轉(zhuǎn)用高倍鏡觀察細胞時要加大物鏡和裝片間的距離 D．視野中大多數(shù)細胞沒有出現(xiàn)染色體 4．用光學顯微鏡觀察有絲分裂過程，如果僅從細胞分裂周期來看，圖中哪種植物作為實驗材料最適合 A．A B．B C．C D．D 5．下列關于觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂實驗的敘述，正確的是 ①解離的目的是使組織細胞彼此分離開來　 ②制片之前要通過漂洗洗去染料，便于顯微鏡下觀察　 ③壓片是為了將根尖細胞分散開，使之不相互重疊影響觀察　 ④視野中處于分裂期的細胞數(shù)最多 A．①③ B．②③ C．①②③ D．①③④ 6．在觀察黑藻葉片細胞的細胞質(zhì)流動和植物根尖細胞的有絲分裂的實驗中 A．實驗全過程都要使實驗對象保持活性 B．都需要對實驗材料進行染色 C．適當提高溫度都將使實驗結果更加明顯 D．都使用高倍顯微鏡觀察 7．以馬蛔蟲受精卵為實驗對象，制作并觀察有絲分裂的臨時裝片，下列敘述正確的是 A．用10%的鹽酸處理馬蛔蟲受精卵，使細胞相互分離 B．解離和染色后都需漂洗，后者是用50%乙醇洗去多余的染料 C．細胞內(nèi)染色體能被醋酸洋紅等酸性染料染成深色，說明細胞膜失去選擇透性 D．在高倍鏡下能觀察到細胞核中出現(xiàn)線狀或棒狀的染色體，這類細胞只占少部分 8．下圖是某同學實驗時拍攝的洋蔥根尖分生區(qū)細胞分裂圖，①~⑤表示不同的細胞分裂時期。下列敘述正確的是 A．①時期整個細胞的DNA與染色體數(shù)量之比等于1 B．②時期染色體的著絲點都排列在細胞中央的細胞板上 C．④時期細胞內(nèi)兩組中心粒發(fā)出紡錘絲構成紡錘體 D．細胞周期中各時期的順序是⑤→④→①→③ 9．在“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”實驗中，以下操作和結論正確的是 A．剪取2~3 mm根尖，用質(zhì)量分數(shù)為10%的酒精解離 B．上圖是高倍顯微鏡下調(diào)節(jié)細準焦螺旋看到的視野 C．若把裝片向左上方移動，可將K細胞移到視野中央 D．視野中，N細胞的染色體數(shù)目是M細胞的一半 10．圖甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同區(qū)域，圖乙是用高倍顯微鏡觀察到的該植物組織切片有絲分裂的模式圖。請據(jù)圖回答下列問題： （1）觀察根尖有絲分裂時應選擇圖甲中的________區(qū)細胞(填字母)，請按細胞有絲分裂過程排列圖乙中細胞A、B、C、D的準確順序：____________________。該區(qū)域的細胞中能產(chǎn)生ATP的細胞器有________。 （2）細胞是獨立分裂的，但不能選定一個細胞持續(xù)觀察它的整個分裂過程，原因是________________________________________________________________________。 （3）某同學在顯微鏡下觀察到了A圖像，發(fā)現(xiàn)了赤道板，請你評價他的觀察結果：_________________________________________________________。 （4）觀察細胞質(zhì)壁分離時可選擇________區(qū)細胞(填字母)。③和④過程中細胞核遺傳物質(zhì)________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變。 11．(2015福建卷)為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑，某科研小組開展了可可堿對鬼針草根尖細胞有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實驗探究，結果如下表。請回答： 根尖細胞有絲分裂 種子發(fā)芽率/% 分裂期細胞占比/% 前期和中期 后期和末期 0 3.73 3.04 0.69 81.5 0.1 2.90 2.16 0.74 68.1 0.5 2.10 1.72 0.38 18.6 1.0 1.96 1.72 0.24 2.3 注：有絲分裂指數(shù)＝分裂期細胞數(shù)/觀察細胞的總數(shù)100%。 （1）本實驗需要制作根尖細胞有絲分裂裝片，制片過程中根尖解離需要用到的試劑是____________，如圖為顯微鏡下觀察到的部分細胞圖像，箭號所指的細胞處于分裂期的________期。 （2）實驗結果顯示，與對照組相比，當可可堿濃度達到1.0 mmolL－1時，在分裂期的細胞中，后期和末期的細胞數(shù)目相對________。產(chǎn)生這種結果的原因可能是___________________，導致染色體無法移向細胞兩極。 （3）實驗結果表明，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率________。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因，某同學提出假設：可可堿會降低種子中赤霉素的水平?，F(xiàn)欲通過實驗檢驗上述假設，請寫出實驗設計的基本思路：__________________________________________。 1．【答案】A 【解析】解離時細胞就已經(jīng)死亡，所以停止了分裂，A正確。解離后才進行漂洗、染色和壓片，B、C、D錯誤。 2．【答案】D 終將細胞一分為二，而不是細胞膜在中央的“赤道面”向內(nèi)凹陷，D項錯誤。 3．【答案】D 【解析】取材時剪取洋蔥根尖2~3 cm，立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中，在室溫下解離，A錯誤；洋蔥根尖解解離后，需經(jīng)過漂洗才能用龍膽紫溶液染色，B錯誤；轉(zhuǎn)用高倍鏡觀察細胞時，需將觀察目標移至視野中央，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換成高倍物鏡，但不能加大物鏡和裝片間的距離，C錯誤；視野中大多數(shù)細胞處于有絲分裂間期，沒有出現(xiàn)染色體，D正確。 4．【答案】D 【解析】細胞周期中分裂間期持續(xù)的時間長，分裂期持續(xù)的時間短，因此顯微鏡下處于分裂期的細胞數(shù)量少，為能在視野中找到各個時期的細胞，應盡量選擇細胞周期短、分裂期占的比例大的材料。A圖細胞周期最長，分裂期持續(xù)時間所占比例是5.838100%≈15.2%，A不適合作為實驗材料，A錯誤；B圖細胞周期較短，分裂期持續(xù)時間所占比例是423100%≈17.4%，B不適合作為實驗材料，B錯誤；C圖細胞周期持續(xù)的時間較長，分裂期持續(xù)時間所占比例是3.532100%≈11.0%，不能選作實驗材料，C錯誤；D圖細胞周期持續(xù)的時間最短，分裂期持續(xù)時間所占比例是：3.116100%≈19.4%，最大，適合作為觀察植物細胞有絲分裂的材料，D正確。 5．【答案】A 【解析】觀察根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗步驟為解離、漂洗、染色、制片；解離的目的是使組織細胞分散開；漂洗的目的是為了洗去解離液，防止解離過度；壓片的目的是使細胞分散開，便于觀察。一個細胞周期中，分裂間期占的時間最長，故視野中處于分裂間期的細胞數(shù)最多。 6．【答案】D 都需要使用高倍顯微鏡觀察，D正確。 7．【答案】D 【解析】用10%的鹽酸處理能使植物細胞的果膠質(zhì)層松散，不能使馬蛔蟲的受精卵解離，A錯誤；解離后用清水漂洗除去酸性物質(zhì)，便于堿性染料染色，染色后不需要再漂洗，B錯誤；染色體能被堿性染料染成深色，C錯誤；染色體的形態(tài)是線狀或棒狀，有該種形態(tài)染色體的細胞是分裂期細胞，只占少部分，D正確。 8．【答案】D 【解析】據(jù)圖分析，①時期為有絲分裂后期，細胞核中的DNA與染色體數(shù)量之比等于1，A錯誤；②時期為有絲分裂中期，所有染色體的著絲點都排列在細胞中央的赤道板上，B錯誤；洋蔥屬于高等植物，細胞中沒有中心體，C錯誤；圖中的①→⑤分別表示后期、中期、末期、前期和間期，因此細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③，D正確。 9．【答案】B 【解析】剪取2~3mm根尖，室溫下用15%的鹽酸溶液和體積分數(shù)為95%的酒精解離，A錯誤；該圖能清楚地看清染色體，是高倍顯微鏡下調(diào)節(jié)細準焦螺旋看到的視野，B正確；顯微鏡下看到的是倒像，K細胞在視野的右下方，實際物體在視野的左上方，故把裝片向右下方移動可將K細胞移到視野中央，C錯誤；視野中，N細胞（后期）的染色體數(shù)目是M細胞（中期）的兩倍，D錯誤。 10．【答案】（1）b　 B→A→D→C　 線粒體　 （2）制作裝片時細胞經(jīng)解離已經(jīng)死亡　 （3）赤道板只是一個位置，不是真實結構，因此赤道板是看不到的　 （4）d　 不發(fā)生 【解析】（1）a區(qū)是根冠，b區(qū)是分生區(qū)，c區(qū)是伸長區(qū)，d區(qū)是成熟區(qū)，分生區(qū)的細胞具有旺盛的分裂能力。A是中期，B是前期，C是末期，D是后期。根尖無葉綠體，所以能產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。（2）觀察有絲分裂裝片時細胞經(jīng)解離已經(jīng)死亡。（3）赤道板只是一個位置，不是真實結構。(4)可以用于觀察細胞質(zhì)壁分離的細胞應是成熟區(qū)細胞。③和④細胞分化的過程中細胞核遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。 11．【答案】（1）鹽酸和酒精　 中 （2）減少　 可可堿能夠抑制紡錘體的形成 （3）降低　 以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，分析可可堿濃度與赤霉素含量的關系 置一定濃度梯度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，進而得出可可堿濃度與赤霉素含量的關系。