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觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)
易錯(cuò)歸因
對(duì)觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的操作過程不熟悉；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析不準(zhǔn)確。
典型易錯(cuò)題
例1（2022·浙江·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)在“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”活動(dòng)中，觀察到不同分裂時(shí)期的細(xì)胞如下圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．甲所處時(shí)期最明顯的變化是在細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)紡錘體
B．乙所處時(shí)期染色體的著絲粒與一極發(fā)出的紡錘絲相連
C．甲、乙，丙中染色體的行為均有利于核遺傳物質(zhì)均分
D．丁所處時(shí)期細(xì)胞中核膜核仁解體，染色體變回染色質(zhì)
【答案】C
【解析】分析題圖：甲細(xì)胞處于前期，乙細(xì)胞處于中期，丙細(xì)胞處于后期，丁細(xì)胞處于末期。甲所處時(shí)期最明顯的變化是染色質(zhì)變成染色體的狀態(tài)，A錯(cuò)誤；乙所處時(shí)期染色體的著絲粒整齊排列在赤道板上，著絲粒與植物細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲相連，B錯(cuò)誤；甲、乙中染色體含有姐妹染色單體，丙中染色體著絲粒一分為二，均有利于核遺傳物質(zhì)均分，C正確；丁所處時(shí)期細(xì)胞中核膜核仁重建，染色質(zhì)變回染色體，D錯(cuò)誤。故選C。
解題技巧
1．裝片制作過程
步驟 時(shí)間 目的
解離：上午10時(shí)至下午2時(shí)，剪取根尖2-3 mm，鹽酸和酒精混合液（1：1） 3~5 min 使組織中的細(xì)胞相互分離開來
漂洗：待根尖軟化，用清水漂洗 10 min 洗去藥液，防止解離過度
染色：用甲紫溶液（或醋酸洋紅液或龍膽紫溶液）染色 3~5 min 使染色體著色
制片：根尖弄碎，蓋上蓋玻片，用拇指輕輕地按壓蓋玻片 使細(xì)胞分散開，有利于觀察
2．觀察時(shí)注意事項(xiàng)
（1）分生區(qū)細(xì)胞中，間期的細(xì)胞最多，因?yàn)樵诩?xì)胞周期中，間期所占時(shí)間最長(zhǎng)。
（2）在顯微鏡下，不能觀察到細(xì)胞能從前期到末期的變化過程，因?yàn)樵诮怆x時(shí)就已將細(xì)胞殺死，所觀察的細(xì)胞都是停留在某一時(shí)期的死細(xì)胞。
（3）若觀察洋蔥根尖時(shí)不能看到染色體，其原因可能是：
①?zèng)]有找到分生區(qū)細(xì)胞；②沒有找到處于分裂期的細(xì)胞；③染液過稀或染色時(shí)間過短等。
同類題練習(xí)
1．（2022·浙江·二模）下列關(guān)于觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
A．滴加解離液、弄碎根尖以及壓片都有利于細(xì)胞的分散
B．只有從根尖上取材，才能觀察到有絲分裂
C．視野中絕大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂間期
D．可用醋酸洋紅等堿性染料對(duì)材料進(jìn)行染色，以便于觀察染色體
2．（2022·廣東·高考真題）用洋蔥根尖制作臨時(shí)裝片以觀察細(xì)胞有絲分裂，如圖為光學(xué)顯微鏡下觀察到的視野。下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ）
A．根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色，以防解離過度
B．根尖染色后置于載玻片上搗碎，加上蓋玻片后鏡檢
C．找到分生區(qū)細(xì)胞后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦
D．向右下方移動(dòng)裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央
3．（2021·江蘇省·模擬題）科研人員用顯微鏡觀察被化學(xué)藥劑處理過的某種植物根尖分生區(qū)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)有的細(xì)胞中姐妹染色單體末端黏合，進(jìn)而在著絲粒分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)形成“染色體橋”（如圖所示）。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．堿性染料染色后，經(jīng)解離、漂洗再進(jìn)行觀察
B．“染色體橋”結(jié)構(gòu)增加了細(xì)胞中染色體數(shù)目
C．據(jù)圖中染色體形態(tài)判斷該細(xì)胞處于分裂間期
D．圖中細(xì)胞與同時(shí)期正常細(xì)胞的著絲粒數(shù)目相同
4．（2022·浙江·鎮(zhèn)海中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）微核是染色體或缺少著絲粒的染色體片段在分裂過程中行動(dòng)滯后，不能進(jìn)入主核而形成的游離于細(xì)胞核之外的小核。我國(guó)科學(xué)家建立了一套蠶豆根尖微核測(cè)試系統(tǒng)，并首次用于監(jiān)測(cè)水環(huán)境污染。下圖是鉛污染水體中蠶豆根尖細(xì)胞分裂部分時(shí)期圖像，下列分析正確的是（ ）
A．觀察微核應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞
B．根據(jù)微核的數(shù)目可判斷發(fā)生變異的細(xì)胞數(shù)目
C．圖乙和圖丙細(xì)胞分裂過程中均發(fā)生了染色體斷裂及片段的錯(cuò)誤連接
D．蠶豆根尖經(jīng)過解離、染色、漂洗后放置于顯微鏡下觀察微核
5．（2022·江蘇·無錫市教育科學(xué)研究院二模）某研究小組探究了不同濃度的NaCl培養(yǎng)液對(duì)大蒜根尖有絲分裂指數(shù)的影響，結(jié)果如下表。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
組別 濃度/mg L-1 細(xì)胞總數(shù)/個(gè) 分裂期細(xì)胞數(shù)/個(gè) 分裂指數(shù)/%
① 0 998 71 7.11
② 25 1105 87 7.87
③ 50 1062 89 8.38
④ 75 1152 79 6.86
注：有絲分裂指數(shù)=（視野中分裂細(xì)胞數(shù)目/觀察到的細(xì)胞總數(shù)）×100%
A．本探究需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)以確定分組濃度范圍
B．解離、用鑷子弄碎根尖及壓片都有利于根尖組織細(xì)胞相互分散
C．觀察裝片時(shí)，各組應(yīng)在相同放大倍數(shù)高倍鏡下統(tǒng)計(jì)各時(shí)期細(xì)胞數(shù)量
D．表中組別③的根尖細(xì)胞分裂期時(shí)間最長(zhǎng)
6．（2021·甘肅省·期末考試）下列關(guān)于觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的一組是（ ）
①選取的根部材料越長(zhǎng)，越有利于有絲分裂的觀察 ②漂洗的目的是為了洗去根尖上的藥液，避免解離過度 ③用甲紫染色是為了將染色體染成紫色 ④壓片可將根尖細(xì)胞分散，使之不互相重疊，便于觀察 ⑤高倍鏡下視野明亮，看到的細(xì)胞數(shù)目少 ⑥當(dāng)看到一個(gè)處于前期的細(xì)胞時(shí)，要注意觀察到它如何進(jìn)入到中期、后期、末期的過程，以理解從中期到末期發(fā)生的變化
A．①② B．③④⑤ C．②③④ D．②③⑥
7．（2021·上海市·模擬題）甲、乙、丙、丁代表實(shí)驗(yàn)材料，欲在顯微視野中觀察有絲分裂各時(shí)期的細(xì)胞，圖中最適合做實(shí)驗(yàn)材料的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
8．（2022·廣東省·模擬題）在光學(xué)顯微鏡下觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂（如圖），有關(guān)敘述正確的是（ ）
A．顯微鏡的放大倍數(shù)是指細(xì)胞面積的放大倍數(shù)
B．將裝片向右上方移動(dòng)使②細(xì)胞移至視野中央
C．①細(xì)胞內(nèi)的染色體正在變成細(xì)長(zhǎng)的染色質(zhì)絲
D．①、②細(xì)胞之間染色體數(shù)和染色單體數(shù)不同
9．（多選）（2022·湖南婁底·模擬預(yù)測(cè)）如圖為洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞在高倍顯微鏡下觀察的結(jié)果。下列敘述正確的是（ ）
A．在低倍鏡下根據(jù)細(xì)胞形態(tài)特征找分生區(qū)再換高倍鏡觀察
B．染色單體形成于間期，細(xì)胞b中的染色體數(shù)目與細(xì)胞a相同
C．細(xì)胞c、d都能觀察到細(xì)胞板，其由高爾基體小泡融合而成
D．可通過觀察分生區(qū)不同類型的細(xì)胞來還原有絲分裂的連續(xù)過程
10．（2022·河北·模擬預(yù)測(cè)）細(xì)胞周期分為分裂間期和分裂期（M期），分裂間期又可分為G1期（DNA合成前期）、S期（DNA復(fù)制期）、G2期（DNA合成后期）。有研究表明氯化鎘（CdCl2）處理會(huì)對(duì)某種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期產(chǎn)生影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示（該植物細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期為21小時(shí)）。
細(xì)胞不同分裂時(shí)期的持續(xù)時(shí)間（t/h）
處理 G1期 S期 G2期 M期
對(duì)照 5 6 8 2
50 μmol/L CdCl2 10 6 8 2
（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出CdCl2對(duì)該植物細(xì)胞的細(xì)胞周期的影響是____________
________________________。
（2）一般培養(yǎng)條件下，各細(xì)胞可處于細(xì)胞周期的不同時(shí)期。為研究某一時(shí)期細(xì)胞的代謝、增殖或凋亡，常采取一些方法使細(xì)胞處于細(xì)胞周期的同一時(shí)期，這就是細(xì)胞同步化技術(shù)，其中一種方法是利用DNA復(fù)制抑制劑實(shí)現(xiàn)細(xì)胞同步化，具體操作步驟如下：
①取上述植物的根尖______細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，向細(xì)胞培養(yǎng)液中加入DNA復(fù)制抑制劑（更換不含抑制劑的培養(yǎng)液后細(xì)胞分裂可正常進(jìn)行），培養(yǎng)15小時(shí)后，細(xì)胞都停留在______（填時(shí)期）。
②更換不含抑制劑的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)______小時(shí)后，再次加入DNA復(fù)制抑制劑，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，細(xì)胞都將停留在G1期/S期交界處。
（3）在觀察有絲分裂實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用______使染色體著色。通常選擇處于有絲分裂中期的細(xì)胞觀察染色體，其原因是________________________________________________。
試卷第1頁，共3頁
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同類題練習(xí)參考答案
1．B 【解析】解離液可使組織細(xì)胞分離，弄碎根尖可使組織細(xì)胞分離，壓片通過按壓使組織細(xì)胞分離，因此滴加解離液、弄碎根尖以及壓片都有利于細(xì)胞的分散，A正確；從生長(zhǎng)旺盛的部位取材，包括莖尖、形成層、根尖等部分，均可以觀察到有絲分裂，B錯(cuò)誤；由于細(xì)胞分裂間期的時(shí)間最長(zhǎng)，因此視野中絕大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂間期，C正確；可用醋酸洋紅等堿性染料對(duì)材料進(jìn)行染色，便于觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目，D正確。故選B。
2．C 【解析】根尖解離后需要先漂洗，洗去解離液后再進(jìn)行染色，A錯(cuò)誤；將已經(jīng)染色的根尖置于載玻片上，加一滴清水后，用鑷子將根尖弄碎，蓋上蓋玻片后需要用拇指輕輕按壓蓋玻片，使細(xì)胞分散開，再進(jìn)行觀察，B錯(cuò)誤；在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞（呈正方形，排列緊密）后，再換用高倍鏡進(jìn)行觀察，此時(shí)為使視野清晰，需要用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦，C正確；分裂中期的染色體著絲粒整齊排列在赤道板上，據(jù)圖可知，圖示中期細(xì)胞位于左上方，故需要向左上方移動(dòng)裝片將分裂中期的細(xì)胞移至視野中央，D錯(cuò)誤。故選C。
3．D 【解析】制作大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的流程為解離、漂洗、染色、制片，即需要經(jīng)解離、漂洗后、再用堿性染料染色，A錯(cuò)誤；據(jù)題干信息可知，染色體橋是細(xì)胞中姐妹染色單體末端黏合，進(jìn)而在著絲粒分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)形成的，該過程并未增加染色體數(shù)目，B錯(cuò)誤；結(jié)合題干信息“在著絲粒分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)形成染色體橋”，著絲粒向兩極移動(dòng)的時(shí)期為有絲分裂后期，故該細(xì)胞處于分裂后期，C錯(cuò)誤；染色體橋的末端連接處并不形成著絲粒，故圖中有染色體橋的細(xì)胞中著絲粒數(shù)目與同時(shí)期（有絲分裂后期）正常細(xì)胞的著絲粒數(shù)目相同，D正確。故選D。
4．A 【解析】由于有絲分裂的前期、中期、后期核膜核仁解體，不能觀察到細(xì)胞核，有絲分裂間期時(shí)間長(zhǎng)，因此觀察和計(jì)數(shù)微核的最佳時(shí)期應(yīng)是細(xì)胞有絲分裂的間期，A正確；根據(jù)微核的數(shù)目不能判斷發(fā)生變異的細(xì)胞數(shù)目，只能根據(jù)有無微核判斷細(xì)胞是否發(fā)生變異，B錯(cuò)誤；結(jié)合題意分析圖可知，圖乙中含有斷裂的染色體片段，圖丙中含有落后的染色體，C錯(cuò)誤；正確順序應(yīng)為解離、漂洗、染色，D錯(cuò)誤。故選A。
5．D 【解析】本實(shí)驗(yàn)的自變量為不同濃度的NaCl培養(yǎng)液，需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)以確定分組濃度范圍，以避免實(shí)驗(yàn)的盲目性和對(duì)人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，A正確；解離是用藥液（鹽酸和酒精）使組織中的細(xì)胞相互分離開，壓片是拇指輕輕按壓載玻片，使細(xì)胞分散開，B正確；放大倍數(shù)越大，觀察到的細(xì)胞數(shù)目越少，放大倍數(shù)越小，觀察到的細(xì)胞數(shù)目越大，本實(shí)驗(yàn)要統(tǒng)計(jì)各時(shí)期細(xì)胞數(shù)量，不同放大倍數(shù)下細(xì)胞數(shù)量會(huì)有差別，因此各組應(yīng)在相同放大倍數(shù)高倍鏡下統(tǒng)計(jì)，C正確；據(jù)表數(shù)據(jù)可知，組別③中NaCl培養(yǎng)液處理對(duì)有絲分裂的促進(jìn)作用效果更好，根尖細(xì)胞分裂期時(shí)間長(zhǎng)短不變，D錯(cuò)誤。故選D。
6．C 【解析】①選取的根部材料需要選用分生區(qū)，不是越長(zhǎng)越有利于有絲分裂的觀察，①錯(cuò)誤；②漂洗的目的是洗去根尖上的解離液，防止解離過度，同時(shí)利于染色時(shí)堿性染料著色，②正確；③染色體易被堿性染料如甲紫染成深色，③正確；④壓片的目的是使根尖細(xì)胞充分分散，使之不互相重疊，形成單層，便于觀察，④正確；⑤低倍鏡調(diào)到高倍鏡時(shí)視野變暗，看到的細(xì)胞數(shù)目少，⑤錯(cuò)誤；⑥解離后細(xì)胞就已經(jīng)死亡，因此不會(huì)觀察到細(xì)胞有絲分裂的動(dòng)態(tài)過程，⑥錯(cuò)誤。故選C。
7．D 【解析】甲圖細(xì)胞周期最長(zhǎng)，分裂期持續(xù)時(shí)間占的比例是：5.8÷38×100%=15.2%；乙圖細(xì)胞周期較短，分裂期持續(xù)時(shí)間占的比例是：4÷23×100%=17.4%；丙圖細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，分裂期持續(xù)時(shí)間占的比例是：3.5÷32×100%=11.0%；丁圖細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間最短，分裂期持續(xù)時(shí)間占的比例是：3.1÷16×100%=19.4%。由此可見，丁中分裂期占細(xì)胞周期的比例最大，作為觀察植物細(xì)胞有絲分裂的材料最合適。故選D。
8．D 【解析】顯微鏡的放大倍數(shù)是指長(zhǎng)度或?qū)挾鹊姆糯蟊稊?shù)，A錯(cuò)誤；②位于視野的右下方，由于顯微鏡下觀察到的是倒像，因此要將其移到視野的中央還應(yīng)該向右下方移動(dòng)，B錯(cuò)誤；①細(xì)胞處于中期，此時(shí)染色體螺旋化程度最高，C錯(cuò)誤；①、②細(xì)胞之間染色體數(shù)和染色單體數(shù)不同，①的染色體數(shù)目是②的一半，①中存在染色單體，但②內(nèi)不存在染色單體，D正確。故選：D。
9．AD 【解析】根尖分生區(qū)細(xì)胞排列緊密，有的正在分裂，根據(jù)此形態(tài)特征找到分生區(qū)，然后再換用高倍鏡觀察，A正確；間期完成DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，形成兩條完全一樣的姐妹染色單體，根據(jù)染色體的行為變化可知，細(xì)胞b處于有絲分裂后期，后者中的染色體數(shù)目是前者的2倍，B錯(cuò)誤；細(xì)胞c中不出現(xiàn)細(xì)胞板，細(xì)胞d為末期，植物細(xì)胞在赤道板的位置形成由高爾基體小泡融合而成的細(xì)胞板，細(xì)胞板向四周擴(kuò)展，逐漸形成新的細(xì)胞壁，C錯(cuò)誤；由于在解離時(shí)已經(jīng)殺死了細(xì)胞，故不能直接觀察到一個(gè)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)分裂過程，可以通過觀察不同類型的細(xì)胞來還原有絲分裂的連續(xù)過程，D正確。故選AD。
10．（1）延長(zhǎng)G1期的時(shí)長(zhǎng)
（2）分生區(qū) S期和G1期/S期交界處 6~15
（3）堿性染料（龍膽紫或醋酸洋紅） 有絲分裂中期染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較清晰
【解析】（1）據(jù)圖分析可知，相對(duì)于對(duì)照組而言，CdCl2處理組中的細(xì)胞在G1期的時(shí)長(zhǎng)比對(duì)照組長(zhǎng)，即延長(zhǎng)了G1期的時(shí)長(zhǎng)，對(duì)其他時(shí)期期無影響。
（2）①植物根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂旺盛，因此選擇該區(qū)域細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。該植物細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期為21小時(shí)，根據(jù)圖中對(duì)照組各時(shí)期細(xì)胞數(shù)可知，G1期為5小時(shí)、S期為6小時(shí)、G2期為8小時(shí)，M期為2小時(shí)。加入DNA復(fù)制抑制劑，培養(yǎng)15小時(shí)后，S期細(xì)胞都停留在S期；對(duì)于剛進(jìn)入G2期的細(xì)胞來講，加入DNA復(fù)制抑制劑后若培養(yǎng)15小時(shí)，則該類細(xì)胞將停留在G1期/S期交界處，因此加入DNA復(fù)制抑制劑，培養(yǎng)15小時(shí)后，細(xì)胞都停留在S期和G1期/S期交界處。
②更換不含抑制劑的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，若要使細(xì)胞都停留在G1期/S期交界處，培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)需大于S期時(shí)，可以保證G1期/S期交界處的細(xì)胞能度過S期進(jìn)入G2期，小于G2+M+G1期時(shí)長(zhǎng)，可以保證S期/G2期交界處的細(xì)胞不會(huì)再次進(jìn)入S期，因此培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)為6~15小時(shí)。
（3）染色體是細(xì)胞核中容易被堿性染料染成深色的物質(zhì)，因此，在觀察有絲分裂實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用堿性染料（龍膽紫或醋酸洋紅）使染色體著色。處于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較清晰，便于觀察。
答案第1頁，共2頁
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