2019-2020年高考生物一輪復(fù)習 第三單元 細胞的生命歷程 第9講 細胞周期與有絲分裂講義 浙科版.doc

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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習 第三單元 細胞的生命歷程 第9講 細胞周期與有絲分裂講義 浙科版 [考試標準] 知識內(nèi)容 必考要求 加試要求 細胞的增殖 (1) 細胞周期 (2)動、植物細胞的有絲分裂 (3)活動：觀察細胞的有絲分裂 (4)活動：制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片 (5)細胞有絲分裂各時期簡圖的繪制 a b b b a b b b b 考點一　細胞周期 1．含義：連續(xù)分裂的細胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的整個過程。 2．組成：每一個細胞周期包括一個分裂期和一個分裂間期。 3．分裂間期 (1)G1期：發(fā)生的主要是合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生。 (2)S期：主要是DNA復(fù)制。 (3)G2期：發(fā)生的是有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成。 4．特點：分裂間期的時間總是長于分裂期。 5．過程 (1)細胞核的分裂。 (2)細胞質(zhì)的分裂，稱為胞質(zhì)分裂。 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)組成生物體的細胞越小越好(　　) (2)所有的細胞均有細胞周期(　　) (3)洋蔥的表皮細胞比分生區(qū)細胞的增殖周期長(　　) (4)進行減數(shù)分裂的細胞不具有細胞周期(　√　) 2．根據(jù)下列四種細胞周期的表示方法確定細胞周期 方法名稱 表示方法 用字母表示細胞周期 扇形圖 A→B→C→A為一個細胞周期 直線圖 a＋b或c＋d為一個細胞周期 坐標圖 a＋b＋c＋d＋e為一個細胞周期 柱形圖 B組細胞處于分裂間期，正在進行DNA復(fù)制，C組細胞多數(shù)處于分裂期 3.由細胞形態(tài)判斷，下列①～⑤細胞中哪一類細胞最可能具有細胞周期？ 提示　圖中①為精細胞，③為肌肉細胞，④為神經(jīng)細胞，⑤為哺乳動物的成熟紅細胞(⑤細胞已無細胞核和各種細胞器)，它們均屬于高度分化的細胞，已喪失分裂的周期性；但②細胞尚未分化，最可能連續(xù)分裂保持周期性。 題組一　細胞周期的判斷與表示方法 1.如圖表示細胞周期，下列敘述不正確的是(　　) A．按箭頭所示方向，a→a段或b→b段表示一個細胞周期 B．染色體的平均分配發(fā)生于a→b段 C．細胞中DNA含量的加倍發(fā)生在b→a段 D．將癌細胞的細胞周期阻斷在b→a段可以治療癌癥 答案　A 解析　b→a段、a→b段分別表示分裂間期和分裂期，細胞周期應(yīng)是b→b段。 2．科研人員利用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸標記進行有絲分裂的某一動物細胞，在不同間隔時間下進行放射顯影，得到如圖所示結(jié)果(A開始觀察，細胞已被標記，B標記細胞開始進入分裂期，C觀察到的細胞分裂圖像為后期，D開始觀察到兩個細胞被標記，E標記細胞開始進入分裂期，F(xiàn)觀察到被標記的細胞分裂成兩個子細胞)。以下說法錯誤的是(　　) A．實驗中采用的研究方法之一是同位素標記法 B．該細胞可能是干細胞 C．該細胞的細胞周期為22h D．3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸可存在于該細胞的細胞核、線粒體和葉綠體中 答案　D 解析　由題意知，用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸標記進行有絲分裂的某一動物細胞，應(yīng)用了同位素標記法，A項正確；由于該細胞能連續(xù)分裂，可能是干細胞，B項正確；根據(jù)題意，D時期看到兩個細胞被標記，說明進入了分裂末期，到下一次分裂末期為一個細胞周期，即圖中的D→F，故細胞周期為22h，C項正確；動物細胞無葉綠體，故D項錯誤。 3．如圖A表示在一個細胞周期(G1、S、G2組成了分裂間期，M為分裂期)中細胞核DNA含量的變化曲線；圖B表示一個細胞周期中各個時期細胞數(shù)目的變化(用特殊的方法在一個培養(yǎng)基中測得的)。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖B中DNA含量為2c～4c之間的細胞正處于________階段。 (2)用DNA合成抑制劑處理，圖B中DNA含量為________的細胞數(shù)目會增加。用秋水仙素處理，圖B中DNA含量為________的細胞數(shù)目會增加。 (3)細胞周期中，完成各時期所需時間的計算公式是t＝T(T為一個細胞周期所需的時間，N為取樣的總細胞數(shù)，n為各期的細胞數(shù))，根據(jù)圖示與公式，S期的細胞數(shù)目是________個。 答案　(1)DNA復(fù)制　(2)2c　4c　(3)xx 解析　(1)在一個細胞周期中，隨著DNA復(fù)制，DNA含量逐漸增加；DNA復(fù)制之后，它們的DNA含量是G1期的2倍。(2)圖B中橫坐標是DNA含量，DNA含量在2c～4c之間，說明DNA正在進行復(fù)制，對應(yīng)圖A中的S期，2c對應(yīng)圖A中的G1期，4c對應(yīng)圖A中的G2期和M期。(3)從圖A可以看出細胞周期為10h，S期為2h，G1期為6h，共6000個細胞，所以取樣總細胞數(shù)為：N＝T＝10＝10000個。所以S期的細胞數(shù)目為：n＝t＝2＝xx個。 題組二　細胞周期各時期變化特點的分析 4．某哺乳動物體細胞在培養(yǎng)中能夠分裂，在培養(yǎng)過程中將適量的3HTdR(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)和某促進細胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間，可觀察和測量到(　　) A．G1期變短，該期有大量3HTdR進入細胞核 B．S期變長，該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生 C．G2期變短，該期細胞核中有組蛋白 D．M期相對較短，該期細胞的核膜始終完整 答案　C 解析　促進細胞分裂的藥物可以明顯縮短細胞分裂的細胞周期。G1期主要是合成DNA所需的蛋白質(zhì)和核糖體的增生，S期主要發(fā)生的是DNA的復(fù)制，G2期主要發(fā)生的是RNA的合成和有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成。因此，將某促進細胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中會使G1期變短，S期和G2期也變短；3HTdR參與DNA的復(fù)制，應(yīng)該在S期大量進入細胞核；M期相對較短，該期細胞的核膜周期性地消失和重現(xiàn)；組蛋白是構(gòu)成染色體的蛋白質(zhì)，在G2期之前已經(jīng)合成。綜合上述分析，C項正確，A、B、D項敘述錯誤。 5．細胞周期可分為間期和分裂期(M期)，間期又分為G1期、S期和G2期。下表為體外培養(yǎng)的某種細胞的細胞周期各階段時間(單位：小時)，若在細胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成抑制劑，則(　　) 細胞周期 G1 S G2 M 合計 時長(h) 10 7 3.5 1.5 22 A.M期細胞至少需要11.5小時后才能到達G1期和S期的交界處 B．G2期細胞至少需要11.5小時后才能到達G1期和S期的交界處 C．所有細胞都被抑制在G1期和S期的交界處都需15小時后 D．所有細胞都被抑制在G1期和S期的交界處都需22小時后 答案　B 解析　由表中信息可知，M期細胞至少需要10小時后才能到達G1期和S期的交界處，A項錯誤；G2期細胞到達G1期和S期的交界處至少需要的時間為1.5＋10＝11.5小時，B項正確；由于DNA的合成在S期，當在培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成抑制劑時，DNA合成被抑制，即S期的細胞被抑制，若使所有細胞都停留在G1、S期交界處，則剛完成DNA復(fù)制的細胞需要經(jīng)過G2、M和G1期，共需要15小時，但并不是所有細胞都需要15小時，故C、D項錯誤。 1．判斷一個完整的細胞周期的方法 (1)細胞周期以分裂間期為起點，而不能以分裂期為起點。 (2)分裂間期的時間遠遠長于分裂期。 (3)DNA含量加倍的時間在細胞分裂間期，染色體數(shù)目加倍的時間在分裂期。 2．細胞周期的2點提醒 (1)分裂間期的特征：間期又分為G1期、S期、G2期，G1期進行合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生，為S期DNA的復(fù)制做準備；S期合成DNA；G2期進行有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成。 (2)觀察細胞分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化時，應(yīng)選擇細胞周期短、分裂期相對較長的細胞；由于分裂間期遠比分裂期長，視野中處于間期的細胞數(shù)目更多。 考點二　細胞的有絲分裂 1．有絲分裂過程——以高等植物細胞為例(連線) 2．動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別 項目 紡錘體的形成不同(前期) 細胞分裂方式不同(末期) 植物細胞 由細胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成紡錘體 形成細胞壁 動物細胞 由一對中心體發(fā)出紡錘絲形成紡錘體 細胞膜向內(nèi)凹陷使細胞縊裂為兩個子細胞 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)著絲粒分裂一定導(dǎo)致DNA數(shù)目加倍(　　) (2)真核細胞核DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(　　) (3)在一個細胞周期中，DNA的復(fù)制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時期(　√　) (4)有絲分裂后期和末期，核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同(　√　) (5)動物細胞有絲分裂過程中，細胞板形成于末期(　　) (6)動植物細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)、數(shù)目變化不同(　　) 2．探究有絲分裂過程中細胞結(jié)構(gòu)的變化 (1)紡錘體的變化：形成時期為前期→解體時期為末期。 (2)核膜、核仁的變化：解體時期為前期→重建時期為末期。 (3)中心體變化規(guī)律(動物細胞、低等植物細胞) 間期復(fù)制→前期移向兩極并形成紡錘體→末期平均分配到子細胞。 (4)染色體行為變化規(guī)律 3．有絲分裂過程中相關(guān)成分或結(jié)構(gòu)“加倍”的時期和原因分析 成分或結(jié)構(gòu) 時期 原因 DNA 間期 DNA復(fù)制 染色體 后期 著絲粒分裂 中心體 間期 中心體復(fù)制 細胞核 末期 新核膜已經(jīng)形成，細胞質(zhì)尚未分裂 4.著絲粒、核DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體生物為例) 　　時期 項目　　 分裂 間期 分裂期 前期 中期 后期 末期 著絲粒 2n 2n 2n 4n 2n 染色體 2n 2n 2n 4n 4→2n 染色單體 0→4n 4n 4n 0 0 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 5.與有絲分裂有關(guān)的細胞器及其生理作用 細胞器 名稱 細胞類型 作用時期 生理作用 核糖體 動、植物細胞 間期(主要) 與有關(guān)蛋白質(zhì)的合成有關(guān) 中心體 動物、某些低 等植物細胞 前期 與紡錘體的形成有關(guān) 高爾基體 植物細胞 末期 與細胞壁的形成有關(guān) 線粒體 動、植物細胞 整個細胞周期 提供能量 題組一　把握方法，識別有絲分裂細胞圖像 1.如圖為細胞分裂過程中部分結(jié)構(gòu)的變化示意圖，此過程(　　) A．發(fā)生在細胞分裂期的末期，核膜再度合成 B．發(fā)生在細胞周期的分裂間期，染色質(zhì)復(fù)制 C．發(fā)生在細胞分裂期的前期，核膜逐漸解體 D．發(fā)生在細胞分裂期的中期，染色體螺旋變粗 答案　C 解析　題圖中的染色體含有染色單體，核膜已發(fā)生解體，說明該過程為有絲分裂前期。 2.如圖為動物細胞分裂中某時期示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極 B．乙和丙在組成成分上差異很大 C．該時期細胞中染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的兩倍 D．該時期通過核孔進入細胞核的物質(zhì)減少 答案　B 解析　A項，圖示為動物細胞分裂的中期。甲為中心體，在分裂間期倍增，在分裂前期移向細胞兩極。B項，乙為染色體，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成；丙為紡錘絲，主要由蛋白質(zhì)組成，可見兩者在組成成分上差異很大。C項，該時期為分裂中期，可能為有絲分裂中期，也可能為減數(shù)第二次分裂中期，如果為有絲分裂中期，細胞中染色體數(shù)與體細胞染色體數(shù)相同；如果為減數(shù)第二次分裂中期，細胞中染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的一半。D項，該時期核膜已經(jīng)解體，無細胞核，故不存在物質(zhì)通過核孔進入細胞核的情況。 3．下圖是某動物細胞有絲分裂模式圖，有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．上述細胞有絲分裂的順序是甲、丁、乙、丙 B．顯微鏡下觀察到最多的細胞處于甲時期 C．開始出現(xiàn)染色體的時期是丁；染色體開始轉(zhuǎn)變成染色質(zhì)形態(tài)的時期是丙 D．若某藥物可抑制紡錘體形成，則它極可能是作用于丙圖 答案　D 解析　圖中甲為間期，乙為后期，丙為末期，丁為前期，故圖中細胞有絲分裂順序為甲、丁、乙、丙，A正確；細胞周期中，間期歷時最長，顯微鏡觀察連續(xù)分裂的動物組織細胞處于間期的細胞數(shù)目最多，B正確；細胞有絲分裂中，染色體出現(xiàn)在前期，消失轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧|(zhì)在末期，C正確；紡錘體的形成是在前期，D錯誤。 題組二　動植物細胞有絲分裂圖像的識別 4．下列是一組動物活細胞有絲分裂圖，有關(guān)說法正確的是(　　) A．b圖細胞將出現(xiàn)細胞板，并縊裂成兩個子細胞；c圖細胞核中染色體數(shù)和DNA數(shù)相等 B．該生物與高等植物有絲分裂的區(qū)別主要在c和e兩個時期，秋水仙素使基因突變作用在e時期 C．d圖細胞中同源染色體聯(lián)會，形成四分體 D．上述細胞在細胞周期中出現(xiàn)的順序是a→c→d→e→b 答案　D 解析　本題主要考查對動物細胞有絲分裂各時期圖形的識別，a、b、c、d、e各表示間期、末期、前期、中期、后期，D項正確；細胞板是植物細胞有絲分裂末期出現(xiàn)的，動物細胞有絲分裂末期是細胞膜向內(nèi)凹陷縊裂成兩個子細胞，而且c圖中DNA已經(jīng)復(fù)制，但染色體數(shù)沒有加倍，A項錯誤；B項中動物細胞與植物細胞有絲分裂的區(qū)別在前期和末期，即c、b時期，基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制時，即a時期，B項錯誤；同源染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，C項錯誤。 5．下圖是某學生繪制的某高等植物細胞的分裂圖像，其中錯誤的是(　　) A．a(chǎn)和b B．c和d C．b和d D．e和f 答案　C 解析　b、e圖都表示有絲分裂末期，植物細胞有絲分裂末期出現(xiàn)細胞板，細胞膜不向內(nèi)凹陷，b圖錯誤；高等植物細胞沒有中心體，d圖錯誤。 題組三　通過曲線圖的“變臉”掌握有絲分裂的過程變化 6．流式細胞儀可根據(jù)細胞中DNA含量的不同對細胞分別計數(shù)。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細胞，24小時后用流式細胞儀檢測，結(jié)果如圖。對檢測結(jié)果的分析不正確的是(　　) A．b峰中細胞的DNA含量是a峰中的2倍 B．a(chǎn)峰和b峰之間的細胞正進行DNA復(fù)制 C．處于分裂期的細胞均被計數(shù)在a峰中 D．此抗癌藥物抑制了癌細胞DNA的復(fù)制 答案　C 解析　由圖可知，在b峰中細胞的DNA相對含量為80，而a峰中細胞的DNA相對含量為40，A正確；在a峰與b峰之間細胞內(nèi)的DNA含量在逐漸加倍，所以正進行著DNA分子的復(fù)制，B正確；通過實驗組和對照組中b峰細胞的數(shù)量可以看出，實驗組中進行DNA復(fù)制的癌細胞數(shù)量明顯減少，則說明該藥物對癌細胞DNA復(fù)制有抑制作用，D正確；處于分裂期的細胞大部分位于b峰，C錯誤。 7．如圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標曲線。下列相關(guān)說法不正確的是(　　) A．若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量，則c→d過程細胞中DNA含量不變 B．若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量，則e點時一條染色體中DNA的含量與a點相同 C．若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 D．若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 答案　D 解析　若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量，則ab表示DNA復(fù)制，cd表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但細胞中DNA含量不變；若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量，則ab表示DNA復(fù)制，cd表示細胞分裂成兩個子細胞的過程，著絲粒分裂發(fā)生在bc段，因此D項中a→c過程中包含有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍的時期。 8．如圖表示某動物細胞分裂的不同時期，細胞內(nèi)染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)b段細胞中核糖體的活動很活躍 B．bc段的細胞可發(fā)生基因突變、基因重組和染色體畸變 C．處于cd段的細胞可以不存在同源染色體 D．著絲粒分裂發(fā)生在de段 答案　B 解析　ab段可表示分裂間期中蛋白質(zhì)的合成時期，該時期核糖體活動活躍；bc段表示DNA復(fù)制時期，不能發(fā)生基因重組；cd段可表示處于減數(shù)第二次分裂前、中期的細胞，該時期細胞中不存在同源染色體；de段染色體與核DNA數(shù)目比由0.5變?yōu)?，是因為發(fā)生了著絲粒分裂。 題組四　利用直方圖突破有絲分裂過程 9．如圖是動物細胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)目(a)、核DNA分子數(shù)目(b)的直方圖，下列敘述正確的是(　　) A．①時期染色體還未復(fù)制，核DNA已完成了復(fù)制 B．③時期核膜、核仁重建，細胞中部出現(xiàn)細胞板 C．①→②表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變 D．②→③表示同源染色體相互分離，染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半 答案　C 解析　圖①可表示有絲分裂前期和中期，圖②可表示有絲分裂后期，圖③可表示有絲分裂末期。有絲分裂的前期和中期，DNA已復(fù)制，染色體也完成了復(fù)制，但染色體數(shù)目不變。動物細胞分裂過程中不形成細胞板。有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象。①→②表示由中期到后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變。 10.處于有絲分裂過程中的動物細胞，細胞內(nèi)的染色體數(shù)(a)、染色單體數(shù)(b)、核DNA分子數(shù)(c)可表示為如圖所示的關(guān)系，此時細胞內(nèi)可能發(fā)生著(　　) A．紡錘體形成 B．著絲粒分裂 C．細胞板形成 D．出現(xiàn)新的核膜 答案　A 解析　紡錘體形成于有絲分裂前期，此時染色體數(shù)(a)∶染色單體數(shù)(b)∶DNA分子數(shù)(c)＝1∶2∶2，A正確；著絲粒分裂處于有絲分裂后期，每條染色體上含有1個DNA，沒有染色單體，B錯誤；細胞板出現(xiàn)在植物細胞中，題中為動物細胞，C錯誤；新的核膜出現(xiàn)于有絲分裂末期，此時每條染色體上含1個DNA，沒有染色單體，D錯誤。 11．下圖表示某種哺乳動物細胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時，所測得的細胞中DNA含量與細胞數(shù)的變化。推測該藥物的作用是(　　) A．通過抑制DNA的復(fù)制，抑制細胞分裂 B．通過促進DNA的復(fù)制，促進細胞分裂 C．通過抑制紡錘體的形成，抑制細胞分裂 D．通過促進著絲粒分裂，促進細胞分裂 答案　C 解析　細胞分裂過程中，通過間期DNA復(fù)制，細胞DNA含量加倍，通過細胞分裂，細胞DNA含量又恢復(fù)正常。若間期受阻，則細胞不能完成DNA復(fù)制，DNA含量為2c的細胞數(shù)將增多；若細胞不能完成分裂過程，則DNA含量為4c的細胞數(shù)量將增多。 1．根據(jù)染色體變化識別細胞分裂時期 (1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如圖1。 (2)著絲粒排列在赤道面上→中期，如圖2。 (3)著絲粒分裂，染色體數(shù)目增加一倍→后期，如圖3。 (4)染色體變成染色質(zhì)→末期，如圖4。 2．動植物細胞有絲分裂圖像的識別方法 (1)細胞分裂的過程中出現(xiàn)中心體的不一定是動物細胞，低等植物細胞有絲分裂的分裂期，紡錘體的形成也與中心體有關(guān)。 (2)細胞邊界畫成方形或圖像中有細胞板結(jié)構(gòu)，無中心粒結(jié)構(gòu)，一般可判斷為高等植物細胞。 (3)細胞邊界畫成圓形或有中心粒，無細胞板結(jié)構(gòu)，通過縊裂方式平分細胞，一般可判斷為動物細胞。 3．DNA、染色體、染色單體及每條染色體上DNA含量變化曲線解讀 (1)a→b、l→m、p→q是因DNA分子復(fù)制。 (2)g→h、n→o、r→s是因著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。 (3)d→e、r→s的變化很相似，都是DNA含量減半，但發(fā)生的時期不同。 (4)染色單體在細胞周期中的起點為0，終點也為0。 4．細胞分裂過程中直方圖的分析方法 直方圖是表示細胞有絲分裂過程中數(shù)量關(guān)系的常用圖形，典型直方圖如下圖所示，圖中縱坐標表示一個細胞核中的DNA、染色單體、染色體數(shù)。 一般從兩個方面判斷細胞所屬的分裂時期： (1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期 染色單體 (2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期 DNA∶染色體∶染色單體＝ 考點三(活動)　制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片 1．實驗原理 (1)鹽酸使植物細胞之間的果膠質(zhì)層松散，用鹽酸處理植物的根尖，使根尖細胞彼此容易分開。 (2)細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液)染成深色。 (3)細胞的分裂是獨立進行的，在同一分生組織中可以通過高倍物鏡觀察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，判斷處于不同分裂時期的細胞。 2．實驗步驟 洋蔥根尖培養(yǎng)：實驗課前3～4天，將洋蔥放在盛滿清水的廣口瓶上，讓其底部接觸水面，放在溫暖的地方培養(yǎng)，注意經(jīng)常換水，待根長至1～5cm時取用 裝片制作 觀察 [深度思考] (1)取材時為什么只能剪2～3mm，而不能過長？ 提示　若剪得過長會包括伸長區(qū)，伸長區(qū)無細胞分裂，增加了尋找觀察細胞的難度。 (2)解離和染色時間要嚴格控制的原因是什么？ 提示?、偃艚怆x時間太短，則壓片時細胞不易分散開；時間過長，則細胞分離過度、過于酥軟，無法取出根尖進行染色和制片。②若染色時間太短，則染色體不能完全著色；若染色時間過長，則使細胞核等其他部分充滿染色劑，無法分辨染色體。 (3)實驗操作中漂洗和染色的順序能不能互換？并說明原因。 提示　不能。漂洗的目的是洗去根尖組織細胞中的鹽酸，有利于堿性染料的著色，若二者順序顛倒，解離液中的鹽酸會影響染色的效果。 (4)為什么不能對細胞有絲分裂過程進行連續(xù)觀察？如何才能找到細胞分裂各個時期的細胞？ 提示?、俳怆x過程中細胞已經(jīng)死亡，觀察到的只是一個固定時期。②如果要找到各個分裂時期的細胞，要不斷移動裝片，在不同的視野中尋找。 (5)使細胞分散開的操作措施有哪三種？ 提示　①解離；②鑷子尖弄碎根尖；③拇指按壓蓋玻片。 題組一　植物細胞有絲分裂實驗的原理與操作 1．某小組進行觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是(　　) A．鹽酸主要起固定作用 B．S期時間較長的細胞更適合做該實驗的材料 C．觀察到分裂末期細胞內(nèi)細胞板向四周擴展形成新的細胞壁 D．細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各時期的依據(jù) 答案　D 解析　質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸的作用是解離，A項錯誤；應(yīng)選M期較長的細胞做該實驗的材料，B項錯誤；該實驗觀察到的根尖分生組織細胞已經(jīng)是死細胞，無法觀察到細胞板向四周擴展形成新的細胞壁的過程，C項錯誤；染色體的形態(tài)、特征和數(shù)目是判斷有絲分裂各時期的依據(jù)，D項正確。 2．在“觀察植物細胞有絲分裂”實驗中，三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)： 實驗人員 操作 取材 解離 漂洗 染色 制片 甲 根尖1～3mm處 － ＋ ＋ ＋ 乙 根尖1～3mm處 ＋ － ＋ ＋ 丙 根尖5～7mm處 ＋ ＋ ＋ ＋ 則甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是(　　) A．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚 B．細胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細胞分散染色體清楚 C．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞著色清楚但看不到染色體 D．染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚、細胞分散染色體清楚 答案　C 解析　解離的目的是使細胞分散開，甲未解離，細胞相互重疊；漂洗的目的是洗去解離液，便于染色，乙未漂洗，影響染色效果，染色體著色很淺不清楚；根尖5～7mm處為伸長區(qū)，伸長區(qū)細胞已失去分裂能力，染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)，故觀察不到染色體。 題組二　影響細胞有絲分裂的實驗探究 3．用不同濃度的藥物X處理大蒜根尖分生區(qū)細胞3d、5d后，分別制片觀察有絲分裂指數(shù)[有絲分裂指數(shù)(%)＝分裂期細胞數(shù)/觀察細胞數(shù)100%]如下圖，相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．藥物X濃度為0時有絲分裂指數(shù)只有10%，表明多數(shù)細胞處于分裂間期 B．制作裝片過程中使用解離液的目的是固定細胞的形態(tài) C．高濃度的藥物X嚴重抑制了根尖分生區(qū)細胞有絲分裂指數(shù) D．隨著處理時間的延長，根尖細胞有絲分裂指數(shù)呈下降趨勢 答案　B 解析　有絲分裂指數(shù)是10%的含義是處于分裂期的細胞占10%，說明90%左右的細胞處于間期，故A項正確；解離液的作用是使細胞相互分離，B項錯誤。 4．某些有毒物質(zhì)能誘導(dǎo)真核細胞在分裂過程中產(chǎn)生微核。微核是由斷裂的染色體形成的橢圓形異常結(jié)構(gòu)，游離于細胞核之外，光學顯微鏡下可見。某生物小組為了探究香煙焦油能否誘導(dǎo)微核產(chǎn)生，完成了如下實驗： 第一步：萃取獲得香煙中的焦油，用醋酸丙酯將其溶解后，再用蒸餾水稀釋，配制成一系列濃度的焦油溶液。各取等量溶液分別加入燒杯A、B、C、D中。將醋酸丙酯與蒸餾水混合后取等量加入燒杯E中。取等量蒸餾水加入燒杯F中。 第二步：將6個狀況相同、幼根已培養(yǎng)至1cm左右的洋蔥，分別置于上述6個燒杯中培養(yǎng)較長且相同時間，然后從每個洋蔥上隨機取根尖(2～3mm)數(shù)根制作臨時裝片。 第三步：鏡檢記錄出現(xiàn)微核的細胞所占的比例(微核率)，計算每組平均值。結(jié)果如表所示： 燒杯編號 A B C D E F 焦油濃度(μg/mL) 50 100 200 300 0 0 平均微核率(‰) 12.55 14.93 17.32 20.14 3.58 3.59 (1)用洋蔥根尖制作臨時裝片的一般步驟為_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)對A、B、C、D四組而言，E組與F組哪組是對照組？________。將E組與F組比較，作用是________________________________________________________________________ ____________________。 (3)該實驗可得出的結(jié)論是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)解離→漂洗→染色→制片 (2)E組　排除醋酸丙酯的影響 (3)香煙焦油能誘導(dǎo)微核產(chǎn)生，且濃度越高誘導(dǎo)作用越強 解析　制作洋蔥根尖臨時裝片的一般步驟為：解離→漂洗→染色→制片。該實驗的自變量是不同濃度的焦油，但焦油溶解在醋酸丙酯中，為了排除溶劑醋酸丙酯對實驗結(jié)果的影響，設(shè)立了E組作為對照組。通過表格中的數(shù)據(jù)分析，香煙焦油能誘導(dǎo)微核產(chǎn)生，且濃度越高誘導(dǎo)作用越強。 題組三　觀察類實驗綜合分析 5．下面的實驗過程，不正確的是(　　) A．有絲分裂觀察：解離根尖→漂洗→染色→制片→觀察 B．油脂鑒定：切取花生子葉薄片→染色→去浮色→制片→觀察 C．蛋白質(zhì)鑒定：將雙縮脲試劑A液和B液混合→滴加到豆?jié){樣液中→觀察 D．細胞失水實驗：撕取洋蔥鱗片葉外表皮→制片→觀察→滴加蔗糖溶液→觀察 答案　C 解析　雙縮脲試劑使用時應(yīng)先加A液，搖勻后再加B液。 6．下列實驗中所用試劑，錯誤的是(　　) A．在觀察植物細胞有絲分裂實驗中，使用醋酸洋紅溶液使染色體著色 B．在光合色素提取實驗中，使用95%的乙醇提取色素 C．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起細胞質(zhì)壁分離所需時間短 D．觀察葉綠體可以用菠菜葉表皮為實驗材料 答案　D 解析　菠菜葉表皮細胞內(nèi)無葉綠體。 1．觀察有絲分裂實驗的3個易錯點 (1)不清楚“解離”的作用原理，誤認為可以觀察細胞有絲分裂的動態(tài)變化過程。 (2)不清楚細胞具有的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，誤認為赤道面也能觀察到。 (3)對取材原理不清楚，誤認為根尖任何部位的細胞都可作為觀察對象，實際上只有分生區(qū)細胞才可以作為觀察對象。 2．觀察類實驗總結(jié) (1)四種顯微鏡觀察實驗的比較 項目 實驗 裝片制作 材料狀態(tài) 染色觀察 觀察生物材料中的油脂 需用蘇丹Ⅲ染液 死細胞 觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂 需用龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液染色 直接觀察 觀察細胞中的葉綠體 直接制片 活細胞 觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 直接制片 (2)顯微觀察類實驗應(yīng)注意的問題 ①注意取材：根據(jù)觀察對象選用合適的材料，如觀察植物細胞的有絲分裂，應(yīng)選取根尖分生區(qū)細胞；觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原，應(yīng)選取成熟的植物細胞等。 ②注意材料處理：根據(jù)不同材料，不同的觀察對象，做不同的材料處理，如浸泡、染色、解離、保持生活狀態(tài)等。 ③注意制片方法 在觀察類實驗中常采用臨時裝片制作技術(shù)等。臨時裝片制作有壓片法、裝片法和切片法。