观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(实验课)

第2讲观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(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(如龙胆紫溶液)染成深色时期确定在同一分生组织中可以通过观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞2．实验步骤1．辨析关于细胞有丝分裂的三个易错点(1)不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。(2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。(3)对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。2．观察根尖分生组织细胞有丝分裂的关键及注意事项实验材料类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)的选择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导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度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他部分也被染成深色，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，原因是间期历时最长3．必记高中生物常见实验中常见试剂的作用和应用名称作用实验应用甲基绿与DNA结合呈现绿色观察DNA和RNA在细胞中的分布吡罗红与RNA结合呈现红色苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液使脂肪染色检测生物组织中的脂肪斐林试剂与还原糖反应检测生物组织中的还原糖双缩脲试剂与蛋白质反应检测生物组织中的蛋白质酒精溶液体积分数为50%的酒精洗去浮色检测生物组织中的脂肪体积分数为70%的酒精杀菌、消毒微生物的培养技术体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸1∶1混合使用使细胞分离观察根尖分生组织细胞的有丝分裂无水乙醇溶解色素绿叶中色素的提取和层析液溶解并分离色素分离二氧化硅使研磨充分碳酸钙防止色素受破坏澄清的石灰水与CO2反应探究酵母菌细胞呼吸的方式溴麝香草酚蓝水溶液与CO2发生颜色反应重铬酸钾(酸性)与酒精反应命题点(一)考查实验材料的选择和试剂的作用1．(2014·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解析：选C在四个选项中只有C项的细胞具有分裂能力，其他细胞都不能进行细胞分裂。2．(2017·济宁一模)下列关于观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()A．使用50%的酒精能够使组织中的细胞相互分离开来B．使用甲基绿能够对染色体着色，便于观察染色体的行为和数目变化C．使用清水进行漂洗，可把多余的染液洗掉D．使用高倍镜也观察不到后期时着丝点的断裂解析：选D在观察植物细胞有丝分裂实验过程中用15%的盐酸和95%的酒精等比例混合，使组织中的细胞相互分离开来，A错误；甲基绿用于DNA的染色，而染色体应该用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液染色，B错误；漂洗应该在染色之前进行，目的是洗去多余的解离液，C错误；在观察细胞有丝分裂实验的解离过程中，细胞已经被固定杀死了，所以不可能观察到着丝点分裂的过程，D正确。命题点(二)考查实验操作过程3.下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是()①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开来②制片之前要通过漂洗洗去碱性染料，便于显微镜下观察③压片是为了将根尖细胞压成薄层，避免相互重叠影响观察④一个细胞中染色体的动态连续变化是观察的主要内容A．①③B．②③C．①②③D．①③④解析：选A解离后需要漂洗洗去解离液，便于染色；解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体的动态变化。4.(2017·安徽模拟)有一位同学做根尖有丝分裂实验，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()①取材位置不合适②取材时间不合适③制片时压片力量不合适④解离时间不合适⑤视野选择不合适A．②③B．②⑤C．①③④D．①②⑤解析：选D根尖分生区细胞呈正方形，而图中有些细胞呈长方形，可能是取材位置不合适，①正确；图中细胞多处于未分裂状态，可能是取材时间不合适，②正确；图示细胞均分散开，说明制片时压片力量合适，③错误；解离的目的是使细胞分散开，而图示细胞已经分散开，说明解离时间合适，④错误；图示细胞有些呈长方形，可能是伸长区细胞，因此可能是视野选择不合适，⑤正确。一、选择题1．(2017·日照调研)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列叙述正确的是()A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用B．用碱性染料吡罗红对染色体染色C．观察到细胞分裂后期细胞板逐渐形成新的细胞壁D．细胞内染色体的存在状态可作为判断分裂时期的依据解析：选D盐酸和酒精混合液主要起解离作用；使用碱性染料龙胆紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色；在解离时细胞已经死亡，因此，不能观察到细胞板逐渐形成新的细胞壁，此外，细胞板是在末期形成的；在分裂期的前期、中期、后期和末期，染色体的存在状态不同，因此，细胞内染色体的存在状态可作为判断分裂时期的依据。2．(2017·沈阳一模)人蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料，受精后的蛔虫其子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察人蛔虫受精卵有丝分裂”的实验，下列相关叙述错误的是()A．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要用龙胆紫等进行染色B．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要解离、漂洗实验操作C．与观察根尖细胞有丝分裂不同，实验过程中可能用到生理盐水D．与观察根尖细胞有丝分裂相比，观察过程仍需要先使用低倍镜解析：选A观察有丝分裂需要对染色体进行染色，需要用龙胆紫或醋酸洋红液进行染色；由题干信息可知，人蛔虫子宫中处于不同时期的受精卵处于游离状态，因此不需要解离和漂洗；观察动物细胞有丝分裂，滴加生理盐水可以维持细胞的正常形态；用显微镜观察需先用低倍镜后用高倍镜。3．下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是()A．制片流程为：解离→染色→漂洗→制片B．观察中期细胞可清晰地看到染色体且随后染色体着丝点分裂C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D．低倍镜下寻找分生区的依据是细胞呈正方形、排列紧密解析：选D制片流程为：解离→漂洗→染色→制片；观察中期细胞可清晰地看到染色体，但是看到的细胞均是死细胞，所以看不到动态变化；细胞分裂间期时间长，大多数细胞处于间期，所以显微镜下只有少数细胞中能观察到染色体；分生区细胞分裂能力强，所以细胞呈正方形、排列紧密。4．(2017·正定中学段考)取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期()A．应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程B．若在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找C．如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍物镜继续观察D．如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度解析：选B将根尖放入盐酸和酒精中解离时，细胞已经死亡，所以不可能继续分裂，A错误；如果在一个视野中不能看全细胞分裂的各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找，B正确；如果用低倍镜看不到细胞，可能是光线太暗、物镜与装片间的距离不合适等原因造成的，这时不能换用高倍镜继续观察，C错误；如果视野太暗，可换用大的光圈或用凹面反光镜，增加视野的亮度，D错误。5．(2017·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。6．(2017·江西重点中学联考)如图是关于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，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，渗透作用不明显。7．(2017·海南模拟)洋葱是实验室中常用的材料，下列叙述错误的是()A．用苏丹Ⅲ染液染洋葱根尖细胞，在光学显微镜下可观察到橘黄色颗粒B．用洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂，可以观察到一个细胞的连续分裂过程C．选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞观察质壁分离现象时，观察不到染色体D．在叶绿体中色素的提取与分离实验中，可以选用洋葱管状叶作实验材料解析：选B在观察根尖的有丝分裂实验中，解离过程细胞已死亡，因此不能看到连续的分裂过程，B错误。8.下列对植物细胞有丝分裂步骤解释错误的是()A．解离过程使用15%盐酸，目的是使细胞易于分散B．可以选用醋酸洋红液对染色体进行染色C．压片时需要进行研转使细胞分散成均匀一层D．若镜检时看到细胞如图所示，则可能取材时取错位置解析：选C解离过程使用解离液(15%盐酸和95%的酒精按体积1∶1的比例)，目的是使组织中的细胞互相分离开易于分散，A正确；可以选用醋酸洋红液对染色体进行染色，易于观察，B正确；在被弄碎的根尖上盖上盖玻片，复加一块载玻片用拇指轻压，使细胞分散开成单层细胞，不可研转，C错误；若镜检时看到细胞图示成熟区细胞，细胞已经分化，看不到染色体行为，则可能取材时取错位置，D正确。9．(2016·泰安二模)下图为洋葱根尖结构示意图。相关叙述不正确的是()A．在观察植物细胞有丝分裂的实验中，需用盐酸和酒精处理使细胞分散开B．观察细胞质壁分离现象的最佳区域是①C．经低温处理后，③处可出现染色体数目改变的细胞D．增加根尖细胞数目的主要区域是②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，故增加细胞数目的主要区域是③，低温处理分生区的细胞，会抑制细胞中纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍。10．(2016·海门中学段考，多选)实验材料的选择是科学探究中的一个关键环节，材料选对了就等于实验成功了一半。下面有关洋葱实验材料的叙述中，错误的是()A．表皮细胞大，容易观察，可用于低温诱导染色体数目变化的实验B．根尖细胞分裂旺盛，可用于观察细胞的减数分裂实验C．表皮细胞呈紫色，可用于叶绿体色素的提取实验D．表皮细胞具有大液泡，可用于观察植物细胞的吸水和失水实验解析：选ABC低温诱导染色体加倍必须是不断分裂的细胞，洋葱表皮细胞是高度分化的细胞，不分裂，A错误；根尖细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，B错误；表皮细胞的紫色是液泡中色素分子的颜色，而不是叶绿体中色素分子的颜色，C错误；洋葱表皮细胞具有大液泡，可用于观察植物细胞的吸水和失水实验，D正确。二、非选择题11．(2016·徐州侯集中学检测)下表是某同学在做几个实验时所列举的实验材料和实验条件等相关内容，请据表回答下列问题：组别实验材料实验条件观察内容A稀蛋清试剂甲颜色反应B人的口腔上皮细胞健那绿或铁苏木精染液细胞结构乙C紫色洋葱鳞片叶外表皮0.3g/mL蔗糖溶液质壁分离DH2O2和过氧化氢酶不同的pH实验因变量丙E洋葱根尖解离液、龙胆紫染液等细胞中染色体的数目及形态(1)A～E组实验中