2015届高三生物一轮课件： 6.实验 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（人教版必修一）

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.取材时为时为 什么只能剪2 mm3 mm，而不能过长过长 ？ 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，时间过长时间过长 或过过短对实验对实验 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.实验实验 操作中漂洗和染色的顺顺序能不能互换换？并说说明原因。 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.在制片时时两次用到载载玻片，作用分别别是什么？ 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.在显显微镜镜下持续观续观 察一个根尖分生区细细胞，能否看到一个 完整的分裂过过程？为为什么？ 提示：不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。 6.在显显微镜镜下观观察到哪个时时期的细细胞中染色体最清晰？为为什 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.下图为图为 某学生进进行某实验实验 的基本操作步骤骤，下列相关表述 错误错误 的是( ) A.该实验该实验 的目的是观观察细细胞的有丝丝分裂 B.该该同学的操作步骤骤中错误错误 的是解离后先染色再漂洗 C.f步骤骤在临时临时 装片上再加一块载块载 玻片的目的是防止盖玻片滑 动动 D.换换成高倍显显微镜观镜观 察时时首先应应找出分裂中期的细细胞 【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江苏苏高考)下列关于“观观察洋葱根尖分生组织细组织细 胞 有丝丝分裂”的叙述，错误错误 的是( ) A.解离和压压片都有利于根尖分生区细细胞分散 B.先用低倍镜镜找到分生区细细胞，再换换用高倍镜观镜观 察 C.显显微镜镜下绝绝大多数细细胞中能观观察到染色体 D.探究有丝丝分裂日周期性可为实验为实验 取材时时机提供依据 【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山东东高考)某小组进组进 行观观察洋葱根尖分生组织细组织细 胞 有丝丝分裂的实验实验 。下列关于该实验该实验 的叙述正确的是( ) A.盐盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B.碱性染料吡罗红罗红 可用于染色体染色 C.观观察到分裂末期细细胞内细细胞板向四周扩扩展形成新的细细胞壁 D.细细胞内染色体的存在状态态可作为为判断有丝丝分裂各时时期的依 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 【应应用点拨拨】由于根尖、芽尖等分生区细细胞进进行连续连续 分裂， 用高倍镜观镜观 察不同细细胞中染色体的存在状态态，可以用来判断 这这些细细胞处处于有丝丝分裂的哪一时时期。根据这这一原理，可以探 究外界环环境因素对细对细 胞分裂的影响，也可探究纺锤纺锤 体形成与 否对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北京模拟拟)某些有毒物质质能诱导诱导 真核细细胞在 分裂过过程中产产生微核。微核是由断裂的染色体形成的椭圆椭圆 形 异常结结构，游离于细细胞核之外，光学显显微镜镜下可见见。某生物 小组为组为 了探究香烟焦油能否诱导诱导 微核产产生，完成了如下实验实验 ： 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的洋葱分别别置于 上述6个烧烧杯中培养较长时间较长时间 ，然后从每个洋葱上随机取根尖 数根制作临时临时 装片。 镜检记录镜检记录 出现现微核的细细胞所占的比例(微核率)，计计算每组组平 均值值如下表： 烧烧杯编编号ABCDEF 焦油浓浓度 (g/mL) 5010020030000 平均微 核率/ 12.5514.9317.3220.143.583.59 请请分析回答下列问题问题 。 (1)为为何洋葱在上述溶液中培养时间时间 不可过过短？ 。 (2)镜检时应选择镜检时应选择 位于根尖 区且处处于细细胞分裂 期的细细胞。 (3)对对A、B、C、D四组组而言，E组组和F组组哪组组是对对照组组？ 。将E组组与F组组比较较，作用是 。 (4)该实验该实验 可得出什么结论结论 ？ 。 【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，染色体在纺纺 锤丝锤丝 的牵牵引下向两极移动动 【典例2】下图为图为 某生物体细细胞有丝丝分裂某个时时期的示意图图， 请请据图图回答。 (1)该图该图 表示的是 细细胞进进行有丝丝分裂的 期， 判断的依据是该细该细 胞由 发发出 形成纺锤纺锤 体，而且 排列在赤道板上。 (2)该细该细 胞有染色体 条，1和2是 ，通常1和 2所携带带的遗传遗传 物质质 (填“相同”或“不同”)。 (3)该时该时 期的上一个时时期发发生的主要变变化是 。 (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)在细细胞有丝丝分裂过过程中，染色体的位置会不断运动变动变 化， 为为了探究引起染色体运动动的原因，进进行如下实验实验 ： 实验实验 假设设：染色体的运动动与纺锤丝纺锤丝 有关。 实验实验 材料用具：长长出了根和叶的洋葱、相差显显微镜镜(能观观察 活体细细胞的生长长、运动动、增殖情况及细细微结结构)、切片机(能 够够将生物组织组织 切成很多很薄的切片)、一定浓浓度的秋水仙素溶 液、清水、吸水纸纸、染色剂剂(其浓浓度不影响细细胞活性)、滴管 、载载玻片、盖玻片、镊镊子(提示：秋水仙素的作用速度非常快 ，可以起到立竿见见影的效果，因此作用的即时时效果可以在相差 显显微镜镜下看到)。 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