1、第2讲 | 观察根尖分生组织的有丝分裂(实验课)1实验原理项目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方法步骤1辨析细胞有丝分裂实验的三个易错点(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实验成功的关键及注意事项实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比
2、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)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解离液，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关注洋葱在实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因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
3、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4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
4、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在细胞中的分布改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；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，低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合成解离液，使组织中的细胞相互分离实验材料的选择和试剂的作用1.(2020天津等级考)某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水)，根尖生长状况最好的是()解析：选C制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，需要培养洋葱根尖，若清水过多会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精会对根
5、细胞产生毒害作用，导致烂根，故B、D根尖生长状况不是最好；每天蘸清水一次会导致水分不足，根尖生长状况不良；C中清水量适宜，根细胞能进行正常的细胞呼吸，因此根尖生长状况最好。2(2020浙江选考)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生_现象来判断。(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏_色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，
6、导致4种色素随层析液在滤纸条上的_不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的_。(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，_有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂_期细胞的染色体，原因是_。解析：(1)质壁分离实验的应用有判断植物细胞是否为活细胞；判断植物细胞液的浓度范围等。(2)提取光合色素的实验中，添加碳酸钙的作用是保护叶绿素，因此未加碳酸钙组(甲组)中叶绿素含量相对较少，类胡萝卜素含量相对较多，提取液偏黄色。4种色素在层析液中的溶解度和在滤纸上的
7、吸附力不同，导致其在滤纸条上移动的速率不同而分离开，最终在滤纸条上出现4条色素带，由上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。利用不同波长的光照射叶绿素a提取液可测得并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，从而绘制出该色素的吸收光谱。(3)利于根尖细胞分散的操作有解离(利用质量分数为10%的HCl使果胶质层松散)；制片时，用手指轻压盖玻片后，再覆盖上滤纸，然后用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片。因装片制作的流程是解离漂洗染色制片，题中设问为“染色后”，故回答的应是轻压盖玻片。制作染色体组型图时应选用处于有丝分裂中期的细胞进行显微摄影测量剪贴(配对、分组和排队)，因为有丝分裂中期时，染色体缩短到最小
8、程度，最便于观察和研究。答案：(1)质壁分离(2)黄移动速率吸收光谱(3)轻压盖玻片中中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究实验操作过程和实验结果分析3.(2021湖北重点中学联考)如图所示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该实验步骤中唯一的错误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。在和之间应增加清水漂洗这一环节，而和之间的清水漂洗环节应删除。分生区的细胞呈正方
9、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。4在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员剪取23 mm洋葱根尖制作装片的操作步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如表所示。则甲、乙、丙对应图示区域观察到的实验现象分别是()实验人员操作观察区域解离漂洗染色压片甲b乙b丙dA细胞重叠、染色体未着色、细胞呈正方形且排列紧密B细胞分散、染色体着色、细胞呈长方形且有根毛C细胞重叠、染色体未着色、细胞呈长方形且有根毛D细胞分散、染色体着色、细胞呈正方形且排列紧密解析：选C由于甲未进行解离，因此细胞与细胞未分离，导致细胞重叠；乙未进行染色，导致染色体未着色；丙观察的区域
10、d是根毛区，主要特点是细胞呈长方形且有根毛。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)如图表示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，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)某同学检查了洋葱根尖6 000个处于有丝分裂中的细胞，其中有692个处于前期，105个处于中期，35个处于后期，168个处于末期。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0.21 h解析：(1)分裂间期是一个新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程主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8：0010：00。(2)由题干可知处于前期的细胞数目处于末期的细胞数目处于中期的细胞数目处于后期的细胞数目，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：105/6 000120.21 h。答案：(1)次日8：0010：00(2)C方法技巧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于该时期的细胞数呈正相关。(2)某时期持续时间(t)细胞周期(T)。
