1、高考必考教材实验(八)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂任务驱动探究突破任务1实验分析1实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜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。(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。2实验步骤(1)洋葱根尖的培养：实验前34d，待根长到约5cm。(2)实验操作步骤及分析过程操作步骤说明根尖培养实验前34d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处，常换水，待根长约5cm时取用装片制作取材剪取根尖23mm(注意取材时间)解离解离液：质量分数为15
2、%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11体积比混合；时间：35min；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10min；目的：洗去解离液，防止解离过度染色染色液：0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)；时间：35min；目的：使染色体(或染色质)着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(正方形、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：植物细胞形态近正方形，着丝点排列在赤
3、道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体名师提醒1实验成功的关键及注意事项2.高中生物实验中洋葱的“一材多用”(1)叶片叶绿体中色素的提取和分离实验。(2)鳞片叶外表皮观察植物细胞的质壁分离和复原实验。(3)鳞片叶内表皮观察DNA和RNA在细胞中的分布实验。(4)根尖观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。任务2研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学探究1取材时为什么只能剪23mm，而不能过长？2解离和染色时间要严格控制的原因是什么？3压片时的操作要领是什么？4为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？考向分类对点落实
4、考向一实验原理与操作的考查1经典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2天津卷在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是()A剪取5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色B如图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半3原创在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋
5、葱根尖装片的操作步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如下表所示：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4(多选)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，下列相关叙述正确的是()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
6、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实验的拓展探究的考查5福建卷为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表。请回答：注：有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是_。右图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的_期。(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0mmolL1时，在分裂期的细胞中，后期和末
7、期的细胞数目相对_。产生这种结果的原因可能是_，导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率_。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：_。题后反思高考对本实验的创新考查角度(1)探究影响细胞有丝分裂的外界因素(主要有温度、pH、射线、化学物质、生理和病理状况等)，通过观察有丝分裂的图像可以推断外界因素的影响情况。(2)根据观察某时期细胞数的多少可确定细胞周期各时期持续时间的长短。(3)探究纺锤体在有丝分裂中的作用。网络建构提升长句应答必备1细胞体积越大，细胞的
8、表面积与体积之比就越小，物质运输的效率就越低。2细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。3动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。4真核细胞的分裂方式有三种：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。5有丝分裂最重要的变化是：间期DNA复制，数目倍增；分裂期在纺锤体作用下将复制后的亲代细胞染色体精确地平均分配到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。示例1细胞分裂间期的主要变化是_；细胞分裂间期细胞核内的主要变化是_。2选择中期观察和计数染色体的原因是_。3分生区细胞的特点是_。等级选考研考向12
9、020山东卷，5CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是()A正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体C感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期DM蛋白发
10、挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期22020浙江7月选考，8高等动物胚胎干细胞分裂过程中，发生在同一时期的是()A核糖体的增生和环沟的形成B染色体的出现和纺锤体的出现C染色单体的形成和着丝粒的分裂D中心体的复制和染色体组数的加倍32020天津卷完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是()A如图所示过程可发生在有丝分裂中期B细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出42019海南卷若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是()A
11、大蒜根尖细胞，龙胆紫溶液B玉米根尖细胞，台盼蓝染液C菠菜叶肉细胞，碘液D番茄果肉细胞，吡罗红染色剂52019北京卷，1玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如图。对此图像的观察与分析，错误的是()A先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范B可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁C在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞D细胞不同结构成分与该染料结合能力不同62019江苏卷，7下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()A只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂B解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离C滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D临时装片镜检时，
12、视野中最多的是处于分裂中期的细胞72019浙江4月选考，18在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示：下列叙述错误的是()A装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色B观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜C图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成D图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍国考真题研规律12018全国卷，4已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果
13、如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是()A乙组加入了药物X后再进行培养B丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养C乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养D若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构22016全国卷某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的DNA复制发生障碍B随后细胞中的RNA转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用32017全国卷，29利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞
14、周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于_期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的_期，以达到细胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是_(答出1点即可)。4全国卷，节选回答下列问题：(
15、1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是_；龙胆紫溶液属于_性染料，能够使细胞中的_着色。高考必考教材实验(八)【任务驱动探究突破】任务2科学探究1提示：若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。2提示：若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞解离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。3提示：在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散开，避免压碎盖
16、玻片和产生滑动，使根尖形态匀称。压片结束后要把上面的载玻片去掉再观察。4提示：解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断的移动装片，在不同的视野中寻找。【考向分类对点落实】1解析：盐酸和酒精混合液的作用是解离，A错误；吡罗红可使RNA染色，染色体主要由DNA和蛋白质构成，B错误；该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞，无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程，C错误；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据，D正确。答案：D2解析：在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，需用解离液(盐酸酒精)对剪取的23 mm的根尖进行解离处
17、理，A错误；因解离液可杀死细胞，故显微镜下观察到的细胞均是停留在某一时期的死细胞，C错误；视野中N细胞(处于有丝分裂后期)的染色体数是M细胞(处于有丝分裂中期)的两倍，D错误；由图示可看出该视野图像清晰是高倍镜下调节细准焦螺旋后所观察到的，B正确。答案：B3解析：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。答案：C4解析：观察有丝分裂需要对染色体进行染色，可以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
18、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。答案：BCD5解析：(1)实验中将根尖放入盛有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中，在室温下解离。据图可知染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上，细胞应处于分裂期的中期。(2)据表可知，对照组中后期和末期分裂指数0.69%，可可碱浓度1 mmol/L实验组后期和末期分裂指数0.24%，故较对照组减少。依题意可知：染色体无法移向两极，产生的原因可能是可可碱能够抑制纺锤体的形成，使分裂后期和末期的细胞数目减少。(3)据表可知，随着可可碱浓度的升高，种子发
19、芽率降低。依题意可知该探究实验的自变量是可可碱浓度，因变量是种子中赤霉素含量。因此，实验设计思路：设置一系列浓度梯度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，进而得出可可碱浓度与赤霉素含量的关系。答案：(1)盐酸和酒精的混合液中(2)减少可可碱能够抑制纺锤体的形成(3)降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系课堂总结网络聚焦大概念网络建构提升无限长大无丝分裂减数分裂间期前期后期末期示例1DNA分子的复制和有关蛋白质的合成DNA分子的复制2.染色体已高度螺旋化，形态稳定，数目清晰3.细胞呈正方形，排列紧密历届
20、真题分类集训培素养等级选考研考向1解析：由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期，C错误；磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期
21、，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期，D正确。答案：C2解析：高等动物胚胎干细胞进行的是有丝分裂。细胞周期中，核糖体增生发生在G1期，环沟形成于后期或末期，A错误；染色体出现在前期，纺锤体也出现在前期，B正确；染色单体因为染色体复制而形成，发生在间期，着丝粒分裂发生在后期，C错误；中心体复制发生在间期，染色体组数加倍发生在后期，D错误。答案：B3解析：有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；细胞的遗传信息储存于DNA分子中，而不是主要储存于核仁中的rDNA中，B错误；据图可知，核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成是在细胞质的核糖体上，C错误；据图分析可知，核糖体亚基的组装
22、部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道，核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。答案：D4解析：大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂，龙胆紫溶液可以把染色体染成深色，A正确；玉米根尖细胞可以进行有丝分裂，但台盼蓝染液不能对染色体进行染色，B错误；菠菜叶肉细胞不能进行有丝分裂，碘液也不能对染色体进行染色，C错误；番茄果肉细胞不能进行有丝分裂，吡罗红染色剂不能对染色体进行染色，D错误。答案：A5解析：用普通光学显微镜观察植物分生区图像时，先用低倍镜观察，再换成高倍镜观察，A正确；箭头所指细胞处于分裂期后期，该时期的细胞没有细胞核，故观察不到箭头所指细胞的细胞核，B错误；在本题图像中有处
23、于分裂期前期的细胞，故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；细胞不同结构成分与该染料结合能力不同，染色质(体)易与该碱性染料结合，D正确。答案：B6解析：高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，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，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分
24、裂间期的细胞，D错误。答案：C7解析：装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖以便于染色，A正确；使用显微镜进行观察时，应先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜，B正确；图甲细胞核膜已消失处于有丝分裂前期，DNA复制和相关蛋白质合成发生在间期，C错误；图丙细胞处于有丝分裂后期，染色体数目比中期细胞(图乙)增加了一倍，D正确。答案：C国考真题研规律1解析：根据图示可知，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因
25、此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X，后加入药物D，故A、B正确，C错误；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，推测D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。答案：C2解析：某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误。答案：C3解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期；经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质。答案：(1)分裂间(或答：S)(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质4解析：(1)在观察植物细胞有丝分裂实验中，染色体能够被碱性染料龙胆紫溶液染成深色，从而便于在光学显微镜下进行观察。实验中盐酸和酒精混合液的作用是将组织中的细胞相互分离。答案：(1)使组织中的细胞相互分离碱染色体
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