2019-2020年高三生物一轮复习 重点实验课 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 新人教版.doc

2019-2020年高三生物一轮复习 重点实验课 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 新人教版一、实验原理(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料染色。二、操作流程过程操作步骤说明根尖培养实验前34 d，将洋葱放在广口杯上，底部接触清水，放置温暖处，常换水，待根长约5 cm时取用生长健壮的根尖制作临时装片装片制作取材剪取根尖23 mm(注意取材时间)解离解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11体积比混合时间：35 min目的：使组织中的细胞相互分离开来漂洗漂洗液：清水时间：约10 min目的：洗去解离液，防止解离过度，影响染色染色染色液：0.01 g/mL的龙胆紫溶液或0.02 g/mL的醋酸洋红溶液时间：35 min目的：使染色体(或染色质)染色制片用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻地按压载玻片观察先低倍镜观察：找到分生区细胞(方形、排列紧密)后高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞数目绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近方形、着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体三、疑难点拨(1)选材时，需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种，剪取根尖时不宜过长，保证选取的是分生区细胞。(2)解离时间要严格控制，解离时间不能太短，否则细胞间果胶未溶解，压片时细胞不易分散，达不到效果；时间过长则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。(3)控制染色时间，染色时间不能太短，否则染色体或染色质不能完全着色；时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体。(4)压片时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都影响观察效果。(5)对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定的时期，要不断地移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像，所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞，这样才能找到各个分裂时期的细胞。典例在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。资料一一份“实验报告”的部分内容(一)解离：剪取洋葱根尖5 cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为11)的玻璃皿中，在室温下解离35 min。(二)染色：把根尖放在盛有0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色35 min。(三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。(四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片资料二全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期实验小组1计数细胞个数43412实验小组2计数细胞个数44303全班计数细胞个数880671835计数细胞总数1 000各时期细胞数的百分比88.06.71.83.5(1)请改正“资料一”中的3处错误。_。(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0 h，请根据“资料二”，计算有丝分裂各时期持续的时间：间期_h，前期_h，中期_h，后期和末期_h。(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_。取材时间根尖培养温度解离时间长短载玻片厚度计数的细胞是否属于分生区细胞细胞周期各时期区分是否准确解析(1)装片制作的流程为解离漂洗染色制片。解离：剪取洋葱根尖23 mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比11)的玻璃皿中，在室温下解离35 min。漂洗：用镊子取出根尖，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。染色：把根尖放进盛有0.01 g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色35 min。制片：用镊子将根尖取出，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。(2)细胞周期不同时期的时间长短的计算，以间期为例，细胞的总数为100个，其中间期88个，一个细胞周期为12 h，间期所占的时间为12 h88/10010.6 h。(3)洋葱根尖的分生区部位分裂旺盛，便于观察细胞有丝分裂的各时期，其他部位不分裂或分裂弱不便观察。上午10时至下午2时，洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。温度会影响细胞分裂中酶的活性进而影响分裂的进行。解离时间短，细胞重叠在一起，影响计数。各时期区分得是否准确，也是产生误差的原因之一，而载玻片的厚度并不影响观察计数。答案(1)将“5 cm”改成“23 mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”(2)10.60.80.20.4(3)一、本题创新角度分析本题利用观察到的各时期的细胞数目计算细胞周期各时期持续时间长短，其计算公式为同时该题还考查了实验操作步骤及影响实验的因素。二、高考命题角度预测1.低温会导致植物细胞发生染色体数目加倍。利用该实验原理如何确定某植物是否已发生染色体数目变异？提示：取该植物分生组织，经解离、漂洗、染色和压片后，观察中期染色体数目，与正常植株染色体数目相比较。2.有丝分裂过程中，姐妹染色单体分开是纺锤丝牵拉的结果，还是着丝点分开所致，请设计实验予以判断，简要说明思路即可。提示：低温或秋水仙素处理，抑制纺锤体的形成，观察染色体数目是否加倍。1(xx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有丝分裂实验中，解离和压片等都有利于根尖分生区细胞分散开来；观察时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜进行观察；由于细胞周期中分裂间期占了大部分时间，所以在显微镜下绝大多数细胞处于分裂间期，不能观察到染色体；一天中不同时间点处于分裂期的细胞数目不同，故探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据。2(xx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(派洛宁)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在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液的主要作用是解离；吡罗红可使RNA呈现红色；该实验观察到的细胞是死细胞，无法观察到细胞板扩展形成细胞壁的过程；细胞内染色体的形态和特征是判断有丝分裂各时期的依据。3如图是某实验小组观察1 000个处于有丝分裂的分裂期的洋葱根尖细胞而绘制的统计图。据图对洋葱根尖细胞有丝分裂可作出的正确判断是()A洋葱根尖细胞大多数处在细胞周期的分裂期B洋葱根尖细胞有丝分裂各时期相对持续时间的长短是前期末期中期后期C在图中细胞数目最多的时期可以观察到染色体的联会现象D细胞有丝分裂过程中染色单体数量和DNA含量最多的时期是后期解析：选B洋葱根尖分生组织中，处于有丝分裂各时期的细胞数目和该时期所用的时间呈正相关。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期相对持续时间最长，处于分裂间期的细胞数目最多；由题图可以看出，图中有丝分裂的分裂期细胞数目前期末期中期后期，故在细胞周期中，相对持续时间的长短是前期末期中期后期。同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期。有丝分裂后期，染色体着丝点分裂，姐妹染色单体消失。4(xx武汉模拟)下列关于观察洋葱有丝分裂的实验的评价合理的是()A剪取洋葱根尖23 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B该实验步骤中唯一错误的是在和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，实验现象明显解析：选C根尖23 mm的区域属于分生区，A错误。在和之间增加清水漂洗这一环节，而和之间的清水漂洗环节应删除，B错误。分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C正确。b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，D错误。5已知洋葱根尖细胞有丝分裂中一个细胞周期大约需要12 h，某学生研究该细胞周期，获得以下4组数据：分裂期最多的一个视野中共有30个细胞，其中分裂前期细胞5个，中期2个，后期2个，末期1个，其余为间期。分裂期最少的一个视野中共有35个细胞，其中分裂中期细胞1个，其余为间期。共观察了10个视野，平均每个视野中有32个细胞。统计观察结果：分裂前期细胞15个，中期12个，后期10个，末期8个。对这4组数据进行分析，正确的是()A用第组数据直接计算分裂期各期持续的时间是最准确的B用第组数据直接计算分裂间期持续的时间产生的误差最大C组数据没有意义，不能用于细胞周期各期所需时间的分析D根据第组数据分析可知，间期持续的时间大约是10.3 h解析：选D根据第组数据分析可知：10个视野中的细胞数目总共320个，其中分裂期细胞有45个，间期细胞有275个，间期持续的时间275/3201210.3(h)。和组由于统计样本太少，计算结果不准确，但是可以作为一个样本，并不是没有意义。直接利用第组数据计算分裂间期持续的时间为8 h，直接利用第组数据计算分裂间期持续的时间约为11.7 h，故用第组数据计算分裂间期产生的误差更大。6(xx苏北四市一模)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步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如下表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖13 mm处乙根尖13 mm处丙根尖57 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解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；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楚；根尖57 mm处为伸长区，伸长区已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。7图甲为洋葱根尖纵剖面图，图乙中ad表示从根尖不同部位取出的细胞的模式图。据图回答下列问题：(1)将生长状况相同的洋葱根尖均分为两组，分别培养在下表所列的培养液中一小段时间，然后检测放射性的分布状况。组别甲组乙组培养液基本培养液3H标记的T基本培养液15N标记的U你认为甲组放射性主要集中在_，乙组中有放射性的部位有_(均用图甲中的序号表示)。(2)在图甲中，生长素主要产生于部位_，该区的细胞形态可用图乙中的_表示。生长素从该部位形成后并不作用于该部位，而是运输到图甲中的部位_，促进该部位细胞的_(能用字母或序号表示的必须用字母或序号)。(3)a、c、d细胞在形态结构上有明显的差异，其根本原因是_。(4)图乙中，细胞全能性最易表现的是_(填字母)。(5)a、b两种细胞相比，与外界物质交换速率较快的是_。解析：、分别为根毛区、伸长区、分生组织、根冠，ad分别为伸长区细胞、分生区细胞、根冠细胞、根毛区细胞。(1)T是DNA的特征碱基，利用T的部位是正在进行DNA复制的部位；U为RNA的特征碱基，根尖细胞都能进行转录和翻译，因此乙组的全部根尖细胞都有放射性。(2)生长素主要产生于根尖的分生组织，通过极性运输方式运输到尖端下部(即伸长区)，促进此处细胞的伸长生长。(3)a、c、d细胞在形态结构上有明显的差异，是细胞分化的结果，分化的根本原因是基因的选择性表达。(4)细胞分化程度越低，其全能性就越易于表现，分生组织细胞的分裂能力很强，分化程度较低，全能性易于表现。(5)细胞体积越大，其相对表面积就越小，与外界物质交换的速率越慢。伸长区细胞体积远大于分生区细胞，故物质交换速率较快的是分生区细胞。答案：(1) (2)b伸长生长(3)基因的选择性表达(4)b(5)b