2015届高考生物全程复习策略大一轮配套实验精讲系列：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（55张ppt，含14最新模拟）（ 2014高考）

实 验 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 考纲纲 考情 三年8考 高考指数： 观观察根尖分生组织细组织细 胞的有丝丝分裂 【实验原理】 1.高等植物的分生组织细胞_较为旺盛。 2.细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过 _观察细胞内_的存在状态，判断处于不 同分裂时期的细胞。 3.细胞核内的染色体容易被_(如龙胆紫溶液)染成 深色。 有丝分裂 高倍显微镜染色体 碱性染料 【实验步骤】 1.洋葱根尖的培养：实验前3 d4 d，待根长到约5 cm。 2.装片的制作： 取材：取根尖_ 解离 解离液：质量分数为_和体积分数为_ _混合液(11) 目的：_ 时间：3 min5 min 2 mm3 mm 15%的盐酸 使组织中细胞分离开 95%的 酒精 漂洗液：清水 防止_ 便于染色 时间：约10 min 染液：质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的_ 溶液(或醋酸洋红液) 目的：_ 时间：3 min5 min 漂洗 染色 制片：用镊子尖将根尖弄碎，盖上_，复加一块载玻 片，用拇指轻压呈絮状 目的 解离过度 龙胆紫 使染色体(质)着色 盖玻片 3.观察： 先_观察：根据根尖特点找到_细胞。 后_观察：先找中期，后找前、后、末期细胞。 4.绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。 低倍镜分生区 高倍镜 1.取材时为什么只能剪2 mm3 mm，而不能过长？ 提示：若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞 的难度。 2.解离洋葱根尖时，时间过长 或过短对实验 的影响有哪些？ 提示：解离时间过短，细胞不易分离开；解离时间过长，根尖细胞会遭到破 坏，无法进行染色和制片。 3.实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？并说明原因。 提示：不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的 着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。 4.在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？ 提示：一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，目的是使细胞 均匀分散，防止盖玻片移动；同时，避免压碎盖玻片。 5.在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能否看到一个完整的分裂过程 ？为什么？ 提示：不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。 6.在显微镜下观察到哪个时期的细胞中染色体最清晰？为什么？ 提示：有丝分裂中期。因为分裂中期染色体排列在赤道板上，形态稳定，易 于观察。 1.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是( ) A.剪取5 cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色 B.图中是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野 C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞 D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半 【解析】选B。在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，应剪取洋 葱根尖23 mm，用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混 合液(11)解离，用0.01 g/mL或0.02 g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染 色。在解离时，根尖细胞已被杀死，持续观察，视野中的K细胞不会分裂成 两个子细胞。视野中，N细胞处于有丝分裂后期，M细胞处于有丝分裂中期， N细胞的染色体数目是M细胞的2倍。 2.(2014徐州模拟)下列关于观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述 ，正确的是( ) 解离的目的是使组织细胞彼此分离开来 制片之前要通过漂洗洗去染料，便于显微镜下观察 压片是为了将根尖细胞分散开，使之不相互重叠影响观察 视野中处于分裂期的细胞数最多 A. B. C. D. 【解析】选A。植物细胞有丝分裂的实验步骤为解离、漂洗、染色、制片； 解离的目的是使组织细胞分散开；漂洗的目的是为了洗去解离液，防止解离 过度；压片的目的是使细胞分散开，便于观察。一个细胞周期中，分裂间期 占的时间最长，故视野中处于分裂间期的细胞数应最多。 3.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤，下列相关表述错误的是( ) A.该实验 的目的是观察细胞的有丝分裂 B.该同学的操作步骤中错误的是解离后先染色再漂洗 C.f步骤在临时装片上再加一块载玻片的目的是防止盖玻片滑动 D.换成高倍显微镜观察时首先应找出分裂中期的细胞 【解析】选C。题图为观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验操作图， 其中解离后需要漂洗，不能解离后接着染色，否则会影响染色效果；f步骤 在临时装片上再加一块载玻片的目的是用拇指按压使细胞分散时，避免压破 盖玻片。 4.(2012江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细 胞有丝分裂”的叙 述，错误的是( ) A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散 B.先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察 C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 D.探究有丝分裂日周期性可为实验 取材时机提供依据 【解析】选C。A正确，解离的目的是使根尖分生区细胞分离，而压片的目的 是使根尖分生区细胞分散开。B正确，低倍镜的视野广，因此观察的时候先 用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察。C错误，有丝分裂中大部分 细胞处于间期，而间期是以染色质形式存在的，因此显微镜下绝大多数细胞 中不能观察到染色体。D正确，如果在洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛的时期 取材，那么观察到处于分裂期的细胞数目增多，利于观察到有丝分裂的各个 时期。 5.(2012山东高考)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.盐酸和酒精混合液主要起固定作用 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。盐酸和酒精的混合液主要是用于解离，使组织细胞相互分离 开，A项错误；碱性染料吡罗红一般和甲基绿混合使用以观察DNA和RNA在细 胞中的分布，单独使用会导致整个细胞染红，观察不到染色体，B项错误； 观察有丝分裂时的细胞已经是死细胞，不能看到细胞分裂末期细胞板向四周 扩展形成细胞壁的动态变化，C项错误；细胞有丝分裂各时期的特点主要是 根据染色体的变化规律来确定的，因此，通过观察细胞内染色体的存在状态 可以判断各时期，D项正确。 6.某同学在光学显微镜下观察洋葱根尖有丝分裂并绘制出下图。据此推测高 尔基体的活动明显增强的时期是( ) 【解析】选D。A、B、C、D四个图依次表示有丝分裂的前期、中期、后期、 末期。在末期高尔基体的活动明显增强，以形成新的细胞壁。 7.(2014湘潭模拟)用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。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.观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到核膜、核仁等结构 C.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 D.细胞是独立分裂的，可选一个细胞持续观察其整个分裂过程 【解析】选C。细胞有丝分裂时，细胞周期中的间期时间长，分裂期时间短 ，因此在显微镜视野中看到的处于间期的细胞数量多，A项错误；在分裂前 期细胞的核膜和核仁逐渐消失，中期看不到核膜和核仁，B项错误；根尖分 生区细胞分裂时，各细胞的分裂并不是同步的，有快有慢，因此把细胞固定 杀死后，在显微镜视野中可以看到不同细胞的染色体数目可能不相等，如后 期和中期的染色体数目不相等，C项正确；显微镜中观察的细胞已经死亡， 不会看到有丝分裂的过程，D项错误。 8.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中： (1)解离的目的是 ， 解离适度的标志是 。 (2)在低倍镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞的特点是 。 (3)有一位同学做观察根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示 。造成这种情况的原因可能是 。 取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适 A. B. C. D. (4)不会影响细胞周期各时期的长短或产生误差，但对整个实验结果产生影响 的因素是 。 A.取材时间 B.根尖培养温度 C.解离时间长短 D.载玻片厚度 (5)某同学错误地把取材部位认为是表皮，他的实验操作完全正确，但看不到 染色体，这是因为 。 【解析】(1)实验过程中用解离液将根尖组织进行解离，目的是将细胞分散 开，便于观察。解离时间不能过短也不能过长，根尖酥软即可。 (2)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密。 (3)由图观察，细胞多处于未分裂状态，故可能是因为取材时间不合适，细 胞分裂不旺盛；视野中有一些细胞呈长方形，可能取自伸长区，取材位置不 合适；也有可能是因为视野选择不当，没有找到合适的观察视野；由图可知 细胞均分散开，故不可能为所述原因。 (4)载玻片厚度对视野中的细胞所处状态不会产生影响，但会影响到视野的 清晰度，影响对实验结果的观察。 答案：(1)使组织细胞相互分散开来 根尖酥软 (2)细胞呈正方形，排列紧密 (3)C (4)D (5)表皮细胞已高度分化，不分裂，染色质没有螺旋化形成染色体(不出现染 色体) 9.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起 进行交流。某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的 细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推 测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究 活动。 (1)准备。经查资料后知：25时洋葱根尖细胞周期为18小时，其中分裂期为 1.5小时。所以，要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每 次取样的时间间隔不应超过 小时。 (2)培养洋葱幼根，制作装片。制作装片的正确步骤是： 、 、 、制片。 (3)观察装片。 (4)记录观察结果。请将下列的内容补充完整。 _ 取样时间： 室温： 记录人： 记录时间： (5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这 种现象的原因是 。 样样本 细细胞周期 样样本1样样本2 【解析】(1)本小题考查取样的时间，因分裂期为1.5小时，所以取样的时间 间隔不应超过1.5小时，否则就无法正确掌握细胞不同时间段的分裂状况。 (2)制作装片的步骤即解离漂洗染色制片，其中漂洗与染色两个步骤 易颠倒出错。 (4)实验表格的填写，是学生很容易出错的问题，书写时要考虑自变量和因 变量，如本题的自变量为不同时期，因变量是细胞数量。 (5)要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期。 答案：(1)1.5 (2)解离 漂洗 染色 (4)洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表 细胞数量 分裂期 分裂间期(与可互换) (5)在细胞周期中，分裂间期的时间远长于分裂期 【应用点拨】由于根尖、芽尖等分生区细胞进行连续分裂，用高倍镜观察 不同细胞中染色体的存在状态，可以用来判断这些细胞处于有丝分裂的哪 一时期。根据这一原理，可以探究外界环境因素对细胞分裂的影响，也可 探究纺锤体形成与否对染色体数目的影响。 热热点应应用 一 探究影响细细胞有丝丝分裂的外界因素 原理解读读 外界环环境因素会影响细细胞的分裂，通 过细过细 胞内染色体的变变化来判断影响的 情况 【典例1】(2014北京模拟)某些有毒物质能诱导真核细胞在分裂过程中产 生微核。微核是由断裂的染色体形成的椭圆形异常结构，游离于细胞核之外 ，光学显微镜下可见。某生物小组为了探究香烟焦油能否诱导微核产生， 完成了如下实验： 第一步：萃取获得香烟中的焦油，用醋酸丙酯将其溶解后，再用蒸馏水稀释 ，配制成一系列浓度的焦油溶液。各取等量加入烧杯A、B、C、D中，将醋酸 丙酯与蒸馏水混合液取等量加入烧杯E中，取等量蒸馏水加入烧杯F中。 第二步：将6个状况相同，幼根已培养至1 cm的洋葱分别置于上述6个烧杯中 培养较长时间 ，然后从每个洋葱上随机取根尖数根制作临时装片。 镜检记录 出现微核的细胞所占的比例(微核率)，计算每组平均值如下表： 烧烧杯编编 号 ABCDEF 焦油浓浓 度 (g/mL ) 5010020030000 平均微 核率/ 12.55 14.93 17.32 20.14 3.58 3.59 请分析回答下列问题。 (1)为何洋葱在上述溶液中培养时间不可过短？ 。 (2)镜检时应选择 位于根尖 区且处于细胞分裂 期的细胞。 (3)对A、B、C、D四组而言，E组和F组哪组是对照组？ 。将E组与F组比较，作用是 。 (4)该实验 可得出什么结论？ 。 【解题指南】解答本题需掌握以下几点： (1)正确掌握实验的原理：有毒物质诱导染色体断裂形成微核。 (2)掌握实验的变量设计：单一变量，E和F之间的差异，即二者之间是否有 醋酸丙酯。 【解析】(1)在分裂过程中染色体断裂产生微核，洋葱根尖细胞产生微核必 须经历至少一个细胞周期。(2)根尖分生区进行细胞分裂。在间期看不到染 色体，光学显微镜下只看到细胞核，若有微核较容易观察到。(3)E组作为A 、B、C、D四组的对照组，焦油含量为0。将E组与F组比较，能排除醋酸丙酯 的影响。(4)从该实验看出，随着焦油浓度增大，出现微核的细胞所占的比 例增大。 答案：(1)确保经历至少一个细胞周期 (2)分生 间 (3)E组 排除醋酸丙酯的影响 (4)香烟焦油能诱导微核产生，且浓度越高诱导作用越强 热热点应应用 二 探究纺锤纺锤 体在细细胞分裂中的作用 原理解读读 两极发发出的纺锤丝纺锤丝 构成纺锤纺锤 体，染色 体在纺锤丝纺锤丝 的牵牵引下向两极移动动 【典例2】下图为某生物体细胞有丝分裂某个时期的示意图，请据图回答。 (1)该图表示的是 细胞进行有丝分裂的 期，判断的依据是 该细胞由 发出 形成纺锤体，而且 排列在 赤道板上。 (2)该细胞有染色体 条，1和2是 ，通常1和2所携带的遗 传物质 (填“相同”或“不同”)。 (3)该时期的上一个时期发生的主要变化是 。 (4)该细胞继续分裂，产生的每个细胞中，有染色体 对，即 条；有 DNA分子 个。 (5)在细胞有丝分裂过程中，染色体的位置会不断运动变化，为了探究引起 染色体运动的原因，进行如下实验： 实验假设：染色体的运动与纺锤丝 有关。 实验材料用具：长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生 长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的 切片)、一定浓度的秋水仙素溶液、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细 胞活性)、滴管、载玻片、盖玻片、镊子(提示：秋水仙素的作用速度非常快 ，可以起到立竿见影的效果，因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到 )。 实验原理： 。 方法步骤： a. 。 b.在A组盖玻片的一侧滴上少量一定浓度的秋水仙素溶液，另一侧用吸水纸吸 引，使标本浸润在秋水仙素溶液中；_ 。 c. ，并记录结果。 预测实验结果及结论： a.如果A、B两组的染色体在分裂后期都向两极运动，则说明 ； b.如果B组的染色体在分裂后期都向两极运动，A组染色体在分裂后期不向两 极运动，则说明_ 。 【解题指南】解答本题需明确以下两点： (1)正确区分动物细胞与植物细胞的差异：动物细胞无细胞壁，有中心体。 (2)正确理解实验设计所遵循的基本原则：对照原则、等量原则、单一变量 原则。 【解析】(1)图示细胞中无细胞壁，有中心体，为动物细胞。细胞中有同源 染色体，且染色体的着丝点位于赤道板上，为有丝分裂的中期。 (2)细胞中共有4条染色体，1和2是复制而来的姐妹染色单体，通常含有的遗 传物质相同。 (3)该细胞的上一个时期为前期，前期的特点表述注重在两消两现一散乱。 (4)该细胞分裂后的子细胞中将有2对4条染色体，4个DNA分子。 (5)实验的思路：在正常细胞中，有丝分裂的后期，着丝点分裂，染色单体 分开，子染色体向细胞的两极运动，这一现象在相差显微镜下可以看到。秋 水仙素能够作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，因此用秋水仙素处 理过的洋葱根尖细胞，不存在纺锤丝，可以在相差显微镜下通过观察染色体 的运动情况探究染色体的运动与纺锤丝的关系。 答案：(1)动物 中 中心体 星射线 着丝点 (2)4 姐妹染色单体 相同 (3)核膜、核仁解体，染色质缩短变粗形成染色体，中心体发出星射线形成 纺锤体，染