观察根尖分生组织的有丝分裂实验课

第十三讲观察根尖分生组织的有丝分裂(实验课)1．实验原理原理选材高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛染色细胞核内的染色质(体)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色时期拟定在同一分生组织中能够通过观察细胞内染色体的存在状态，判断处在不同分裂时期的细胞2．办法环节1．实验成功的核心及注意事项实验材料的选择类型选用分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选用分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长造成细胞解离过分、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多出的盐酸，避免解离过分而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其它部分也被染成深色，无法分辨染色体压片过轻细胞未分散开过重将组织压烂显微镜观察细胞状态显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化细胞数目间期的细胞数目最多，因素是间期历时最长易错提示(1)不清晰“解离”的作用原理，误认为能够观察细胞有丝分裂的动态变化过程(2)不清晰细胞含有的对应构造，误认为赤道板也能观察到(3)对取材原理不清晰，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，事实上只有分生区细胞才能够作为观察对象2．关注洋葱在实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材因素叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温(4℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高命题点(一)考察实验材料的选择和试剂的作用1．(·北京高考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和成果，叙述对的的是()A．都需要用盐酸溶液使细胞互相分离B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板2．(·全国卷Ⅰ)回答下列问题：(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，惯用盐酸酒精混合液解决根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是__________________________；龙胆紫溶液属于________性染料，能够使细胞中的________着色。(2)用光学显微镜观察细胞，能够看到细胞核。细胞核的功效可概括为：____________________________________________________________________________。[归纳拓展]归纳盐酸和酒精的“同材异用”(1)不同浓度酒精的用途：酒精浓度用途体积分数为50%在脂肪检测中用于洗浮色体积分数为70%在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒体积分数为95%与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液无水乙醇用于光合作用色素的提取(2)盐酸在不同实验中的应用：实验名称盐酸的作用观察DNA和RNA在细胞中的分布①变化膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合观察根尖有丝分裂，低温诱导质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使组织中的细胞互相分离命题点(二)考察实验操作过程及实验成果分析3．在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，下列解决及其目的恰当的是()A．剪取根尖2～3cm，进行制片解决B．根尖放入盐酸和酒精混合液中解离，目的是使细胞分散开C．染色后，需用清水漂洗去浮色再观察D．制片时需在盖玻片上再放上一片载玻片，避免压碎盖玻片4.(·泉州质检)在“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验中，某同窗观察到的一种视野图像如右。已知洋葱根尖分生区细胞一种细胞周期约12h。下列有关叙述最合理的是()A．装片制作时使用甲基绿吡罗红混合染色剂进行染色B．向左上方移动装片可使该视野中M细胞移到视野中央C．计算该视野中分裂后期细胞所占的比例，乘以12h，得出分裂后期的时长D．减少显微镜的放大倍数，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短命题点(三)考察细胞周期中各时期的计算5．回答与观察细胞染色体实验有关的问题：(1)右图表达洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22：00时，若要观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程，取材的最佳时间是____________。(2)某同窗检查了洋葱根尖6000个处在有丝分裂中的细胞，其中有692个处在前期，105个处在中期，35个处在后期，168个处在末期。据此判断下列有关叙述错误的是()A．分裂期中各时期相对持续时间是前期＞末期＞中期＞后期B．细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短C．分裂期中前期持续的时间最短D．分裂中期持续的时间约为0.21h[归纳拓展]细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处在该时期的细胞数呈正有关。(2)某时期持续时间(t)＝eq\f(处在该时期细胞数,观察细胞总数)×细胞周期(T)1．(·海南高考)下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是()A．蚕豆叶肉细胞 B．洋葱鳞片叶表皮细胞C．蚕豆根尖分生区细胞 D．洋葱根尖伸长区细胞2．下列属于“制作植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的操作是()A．用层析液解离 B．用清水洗去解离液C．用苏丹Ⅲ染色 D．用50%的乙醇洗去浮色3．有关“观察植物细胞有丝分裂”实验的说法，对的的是()A．制作临时装片的流程是解离→染色→漂洗→制片B．漂洗时，能够直接用清水洗去细胞表面的解离液C．制片时，盖上盖玻片后还要再加一片盖玻片，然后压片D．观察时，找到前期细胞后可持续观察其分裂的过程4．为了观察小鼠细胞的染色体，某爱好小组对小鼠进行适宜解决后，取出骨髓中的活细胞制成细胞悬液，通过低渗溶液解决(使染色体散开)、固定、染色后制片并观察。下列有关分析错误的是()A．骨髓中含有造血干细胞，适合作为观察染色体的材料B．制备细胞悬液时，需使用盐酸和酒精混合液进行解离C．低渗溶液的浓度比细胞质浓度低，造成细胞渗入吸水膨胀D．最佳选择有丝分裂中期的细胞观察染色体数目和形态特性5.(·宣城模拟)右图为实验小组同窗探究月季茎尖细胞分裂的实验过程中在显微镜下拍摄的一张照片，茎尖取材时间为上午10时。下列有关说法错误的是()A．上午10时取材是由于此时细胞分裂旺盛，处在分裂期细胞多B．制片时漂洗的目的是洗去解离液，避免解离过分，便于着色C．①细胞处在分裂中期，②细胞中同源染色体正在分离D．据图可推测在月季细胞周期中分裂后期时间长于分裂中期6.如图为洋葱根尖构造示意图。有关叙述错误的是()A．在观察植物细胞有丝分裂的实验中，需用盐酸和酒精解决使细胞分离开来B．观察细胞质壁分离现象的最佳区域是①C．经低温解决后，③处可出现染色体数目变化的细胞D．增加根尖细胞数目的重要区域是②7．如图是有关观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列叙述合理的是()A．剪取洋葱根尖2～3mm，由于该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B．该实验环节中唯一的错误是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节C．在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显8．(·漳州八校联考)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作环节(“＋”表达操作，“－”表达未操作)以下表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖1～3mm处－＋＋＋乙根尖1～3mm处＋－＋＋丙根尖5～7mm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晰、细胞分散染色体清晰B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清晰、细胞分散染色体清晰C．细胞重叠、染色体着色很浅不清晰、细胞着色清晰但看不到染色体D．染色体着色很浅不清晰、细胞分散染色体清晰、细胞分散染色体清晰9．(·潍坊期末)某生物学习小组做了观察蒜的根尖分生区细胞有丝分裂的实验，观察到处在不同时期的细胞如图。请回答有关问题：(1)图E中箭头所指构造为新形成的细胞壁，将以上各图像依次排列为__________(填字母)可表达一种细胞周期。(2)为了确保能够清晰地观察细胞分裂图像，制备临时装片的过程应当严格恪守的操作环节依次是__________，视野中B图所示细胞数量最多的因素是_________________。(3)观察细胞中染色体数目最佳选择F图所示时期的细胞，因素是______________。如果人体细胞处在B图所示的分裂时期，则细胞中活动旺盛的细胞器重要有________________。10．(·福建高考)为了研究从植物中提取的可可碱与否能够作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，成果以下表。请回答：可可碱浓度(mmol·L－1)根尖细胞有丝分裂种子发芽率(%)有丝分裂指数(%)分裂期细胞占比(%)前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.242.3注：有丝分裂指数＝(分裂期细胞数/观察细胞的总数)×100%。(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是________。右图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处在分裂期的________期。(2)实验成果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达成1.0mmol·L－1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对________。产生这种成果的因素可能是____________________________，造成染色体无法移向细胞两极。(3)实验成果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率________。为探究可可碱影响种子发芽率的可能因素，某同窗提出假设：可可碱会减少种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检查上述假设，请写出实验设计的基本思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第十三讲观察根尖分生组织的有丝分裂(实验课)命题点(一)考察实验材料的选择和试剂的作用1．解析：选B解离洋葱根尖组织时需要用到盐酸溶液，盐酸可使细胞互相分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态；分离小鼠骨髓细胞则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜认真观察。在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍。植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷。2．解析：(1)在观察植物细胞有丝分裂实验中，染色体能够被碱性染料龙胆紫溶液染成深色，从而便于在光学显微镜下进行观察。实验中盐酸和酒精混合液的作用是将组织中的细胞互相分离。(2)细胞核内含有遗传物质DNA，细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的重要场合，是细胞代谢和遗传的控制中心。答案：(1)使组织中的细胞互相分离碱染色体(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的重要场合，是细胞代谢和遗传的控制中心3．解析：选D在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，剪取根尖2～3mm，进行制片解决；根尖放入盐酸和酒精混合液中解离，目的是使细胞分离开；用清水漂洗后，才可用碱性染料染色；制片时需在盖玻片上再放上一片载玻片进行压片，避免压碎盖玻片。4解析：选D有丝分裂观察实验中，应用龙胆紫溶液或者醋酸洋红溶液进行染色；图中M细胞位于右下方，要将M细胞移到视野的中央，应当将装片向右下方移动；该视野中各个时期细胞数量较少，局限性以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短；减少显微镜的放大倍数，视野中的细胞数量变多，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。5．解析：(1)分裂间期是一种新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程重要是观察分裂期的各期图像，结合题干信息和题图计算得出：分裂期是次日8：00～10：00。(2)由题干可知处在前期的细胞数目＞处在末期的细胞数目＞处在中期的细胞数目＞处在后期的细胞数目，根据细胞数目推测细胞有丝分裂期中各个时期的时间关系为前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持续时间为：105/6000×12＝0.21h。答案：(1)次日8：00～10：00(2)C1．解析：选C在四个选项中只有C项的细胞含有分裂能力，其它细胞都不能进行细胞分裂。2．解析：选B层析液用于绿叶中色素的分离；制作植物细胞有丝分裂的临时装片时用清水洗去解离液；苏丹Ⅲ用来检测脂肪；检测脂肪时用50%的乙醇洗去浮色。3．解析：选B制作临时装片的流程是解离→漂洗→染色→制片；漂洗时，用清水洗去细胞表面的解离液；制片时，盖上盖玻片后还要再加一片载玻片，然后压片，目的是让细胞分散开，有助于实验观察；解离时细胞已经死亡，不能观察到一种细胞的持续分裂过程。4．解析：选B骨髓中含有造血干细胞，造血干细胞能够进行有丝分裂，适合作为观察染色体的材料；植物细胞的解离用盐酸和酒精混合液，制备动物细胞的悬液可使用胰蛋白酶；低渗溶液的浓度比细胞质浓度低，造成细胞渗入吸水膨胀；有丝分裂中期细胞内染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。5解析：选C一天当中上午10时分生区细胞分裂旺盛，处在分裂期的细胞多；制片时漂洗的目的是洗去解离液，避免解离过分，便于着色；①②细胞进行的是有丝分裂，同源染色体分离发生在减数分裂中；有丝分裂各时期的长短与有丝分裂各时期细胞的数目呈正有关，持续时间较长的分裂时期细胞数目多。6.解析：选D图中①②③④分别是根毛区、伸长区、分生区、根冠，分生区进行细胞分裂，故增加细胞数目的重要区域是③，低温解决分生区的细胞，会克制细胞中纺锤体的形成，造成细胞中染色体数目加倍。7．解析：选C根尖2～3mm的区域属于分生区。在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除。分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡。b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗入作用不明显。8．解析：选C解离的目的是使细胞分离开，甲未解离，细胞互相重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清晰；根尖5～7mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。9．解析：(1)图E中箭头所指构造为新形成的细胞壁；图中A为前期，B为间期，C为末期，D为后期，E为末期，F为中期，因此对的次序为EBAFDCE。(2)制备临时装片的操作环节依次是解离、漂洗、染色、制片(压片)；由于细胞周期的大部分时间处在分裂间期，因此视野