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观察细胞的有丝分裂实验
易错归因
对观察细胞有丝分裂实验的操作过程不熟悉；对实验结果的分析不准确。
典型易错题
例1（2022·浙江·模拟预测）某同学在“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下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．甲所处时期最明显的变化是在细胞质中出现纺锤体
B．乙所处时期染色体的着丝粒与一极发出的纺锤丝相连
C．甲、乙，丙中染色体的行为均有利于核遗传物质均分
D．丁所处时期细胞中核膜核仁解体，染色体变回染色质
【答案】C
【解析】分析题图：甲细胞处于前期，乙细胞处于中期，丙细胞处于后期，丁细胞处于末期。甲所处时期最明显的变化是染色质变成染色体的状态，A错误；乙所处时期染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上，着丝粒与植物细胞两极发出的纺锤丝相连，B错误；甲、乙中染色体含有姐妹染色单体，丙中染色体着丝粒一分为二，均有利于核遗传物质均分，C正确；丁所处时期细胞中核膜核仁重建，染色质变回染色体，D错误。故选C。
解题技巧
1．装片制作过程
步骤 时间 目的
解离：上午10时至下午2时，剪取根尖2-3 mm，盐酸和酒精混合液（1：1） 3~5 min 使组织中的细胞相互分离开来
漂洗：待根尖软化，用清水漂洗 10 min 洗去药液，防止解离过度
染色：用甲紫溶液（或醋酸洋红液或龙胆紫溶液）染色 3~5 min 使染色体着色
制片：根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片 使细胞分散开，有利于观察
2．观察时注意事项
（1）分生区细胞中，间期的细胞最多，因为在细胞周期中，间期所占时间最长。
（2）在显微镜下，不能观察到细胞能从前期到末期的变化过程，因为在解离时就已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
（3）若观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是：
①没有找到分生区细胞；②没有找到处于分裂期的细胞；③染液过稀或染色时间过短等。
同类题练习
1．（2022·浙江·二模）下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，错误的是（ ）
A．滴加解离液、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
B．只有从根尖上取材，才能观察到有丝分裂
C．视野中绝大多数细胞处于细胞分裂间期
D．可用醋酸洋红等碱性染料对材料进行染色，以便于观察染色体
2．（2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（ ）
A．根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
3．（2021·江苏省·模拟题）科研人员用显微镜观察被化学药剂处理过的某种植物根尖分生区细胞，发现有的细胞中姐妹染色单体末端黏合，进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成“染色体桥”（如图所示）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．碱性染料染色后，经解离、漂洗再进行观察
B．“染色体桥”结构增加了细胞中染色体数目
C．据图中染色体形态判断该细胞处于分裂间期
D．图中细胞与同时期正常细胞的着丝粒数目相同
4．（2022·浙江·镇海中学模拟预测）微核是染色体或缺少着丝粒的染色体片段在分裂过程中行动滞后，不能进入主核而形成的游离于细胞核之外的小核。我国科学家建立了一套蚕豆根尖微核测试系统，并首次用于监测水环境污染。下图是铅污染水体中蚕豆根尖细胞分裂部分时期图像，下列分析正确的是（ ）
A．观察微核应选择处于分裂间期的细胞
B．根据微核的数目可判断发生变异的细胞数目
C．图乙和图丙细胞分裂过程中均发生了染色体断裂及片段的错误连接
D．蚕豆根尖经过解离、染色、漂洗后放置于显微镜下观察微核
5．（2022·江苏·无锡市教育科学研究院二模）某研究小组探究了不同浓度的NaCl培养液对大蒜根尖有丝分裂指数的影响，结果如下表。下列相关叙述错误的是（ ）
组别 浓度/mg L-1 细胞总数/个 分裂期细胞数/个 分裂指数/%
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：有丝分裂指数=（视野中分裂细胞数目/观察到的细胞总数）×100%
A．本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围
B．解离、用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散
C．观察装片时，各组应在相同放大倍数高倍镜下统计各时期细胞数量
D．表中组别③的根尖细胞分裂期时间最长
6．（2021·甘肃省·期末考试）下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的一组是（ ）
①选取的根部材料越长，越有利于有丝分裂的观察 ②漂洗的目的是为了洗去根尖上的药液，避免解离过度 ③用甲紫染色是为了将染色体染成紫色 ④压片可将根尖细胞分散，使之不互相重叠，便于观察 ⑤高倍镜下视野明亮，看到的细胞数目少 ⑥当看到一个处于前期的细胞时，要注意观察到它如何进入到中期、后期、末期的过程，以理解从中期到末期发生的变化
A．①② B．③④⑤ C．②③④ D．②③⑥
7．（2021·上海市·模拟题）甲、乙、丙、丁代表实验材料，欲在显微视野中观察有丝分裂各时期的细胞，图中最适合做实验材料的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
8．（2022·广东省·模拟题）在光学显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂（如图），有关叙述正确的是（ ）
A．显微镜的放大倍数是指细胞面积的放大倍数
B．将装片向右上方移动使②细胞移至视野中央
C．①细胞内的染色体正在变成细长的染色质丝
D．①、②细胞之间染色体数和染色单体数不同
9．（多选）（2022·湖南娄底·模拟预测）如图为洋葱根尖分生区细胞在高倍显微镜下观察的结果。下列叙述正确的是（ ）
A．在低倍镜下根据细胞形态特征找分生区再换高倍镜观察
B．染色单体形成于间期，细胞b中的染色体数目与细胞a相同
C．细胞c、d都能观察到细胞板，其由高尔基体小泡融合而成
D．可通过观察分生区不同类型的细胞来还原有丝分裂的连续过程
10．（2022·河北·模拟预测）细胞周期分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又可分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA合成后期）。有研究表明氯化镉（CdCl2）处理会对某种植物细胞的细胞周期产生影响，实验结果如表所示（该植物细胞的一个细胞周期为21小时）。
细胞不同分裂时期的持续时间（t/h）
处理 G1期 S期 G2期 M期
对照 5 6 8 2
50 μmol/L CdCl2 10 6 8 2
（1）根据表中实验结果可得出CdCl2对该植物细胞的细胞周期的影响是____________
________________________。
（2）一般培养条件下，各细胞可处于细胞周期的不同时期。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术，其中一种方法是利用DNA复制抑制剂实现细胞同步化，具体操作步骤如下：
①取上述植物的根尖______细胞进行培养，向细胞培养液中加入DNA复制抑制剂（更换不含抑制剂的培养液后细胞分裂可正常进行），培养15小时后，细胞都停留在______（填时期）。
②更换不含抑制剂的培养液继续培养______小时后，再次加入DNA复制抑制剂，继续培养一段时间，细胞都将停留在G1期/S期交界处。
（3）在观察有丝分裂实验时，可用______使染色体着色。通常选择处于有丝分裂中期的细胞观察染色体，其原因是________________________________________________。
试卷第1页，共3页
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同类题练习参考答案
1．B 【解析】解离液可使组织细胞分离，弄碎根尖可使组织细胞分离，压片通过按压使组织细胞分离，因此滴加解离液、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，A正确；从生长旺盛的部位取材，包括茎尖、形成层、根尖等部分，均可以观察到有丝分裂，B错误；由于细胞分裂间期的时间最长，因此视野中绝大多数细胞处于细胞分裂间期，C正确；可用醋酸洋红等碱性染料对材料进行染色，便于观察染色体的形态和数目，D正确。故选B。
2．C 【解析】根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。故选C。
3．D 【解析】制作大蒜根尖细胞有丝分裂装片的流程为解离、漂洗、染色、制片，即需要经解离、漂洗后、再用碱性染料染色，A错误；据题干信息可知，染色体桥是细胞中姐妹染色单体末端黏合，进而在着丝粒分裂后向两极移动时形成的，该过程并未增加染色体数目，B错误；结合题干信息“在着丝粒分裂后向两极移动时形成染色体桥”，着丝粒向两极移动的时期为有丝分裂后期，故该细胞处于分裂后期，C错误；染色体桥的末端连接处并不形成着丝粒，故图中有染色体桥的细胞中着丝粒数目与同时期（有丝分裂后期）正常细胞的着丝粒数目相同，D正确。故选D。
4．A 【解析】由于有丝分裂的前期、中期、后期核膜核仁解体，不能观察到细胞核，有丝分裂间期时间长，因此观察和计数微核的最佳时期应是细胞有丝分裂的间期，A正确；根据微核的数目不能判断发生变异的细胞数目，只能根据有无微核判断细胞是否发生变异，B错误；结合题意分析图可知，图乙中含有断裂的染色体片段，图丙中含有落后的染色体，C错误；正确顺序应为解离、漂洗、染色，D错误。故选A。
5．D 【解析】本实验的自变量为不同浓度的NaCl培养液，需要进行预实验以确定分组浓度范围，以避免实验的盲目性和对人力、物力和财力的浪费，A正确；解离是用药液（盐酸和酒精）使组织中的细胞相互分离开，压片是拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，B正确；放大倍数越大，观察到的细胞数目越少，放大倍数越小，观察到的细胞数目越大，本实验要统计各时期细胞数量，不同放大倍数下细胞数量会有差别，因此各组应在相同放大倍数高倍镜下统计，C正确；据表数据可知，组别③中NaCl培养液处理对有丝分裂的促进作用效果更好，根尖细胞分裂期时间长短不变，D错误。故选D。
6．C 【解析】①选取的根部材料需要选用分生区，不是越长越有利于有丝分裂的观察，①错误；②漂洗的目的是洗去根尖上的解离液，防止解离过度，同时利于染色时碱性染料着色，②正确；③染色体易被碱性染料如甲紫染成深色，③正确；④压片的目的是使根尖细胞充分分散，使之不互相重叠，形成单层，便于观察，④正确；⑤低倍镜调到高倍镜时视野变暗，看到的细胞数目少，⑤错误；⑥解离后细胞就已经死亡，因此不会观察到细胞有丝分裂的动态过程，⑥错误。故选C。
7．D 【解析】甲图细胞周期最长，分裂期持续时间占的比例是：5.8÷38×100%=15.2%；乙图细胞周期较短，分裂期持续时间占的比例是：4÷23×100%=17.4%；丙图细胞周期持续的时间较长，分裂期持续时间占的比例是：3.5÷32×100%=11.0%；丁图细胞周期持续的时间最短，分裂期持续时间占的比例是：3.1÷16×100%=19.4%。由此可见，丁中分裂期占细胞周期的比例最大，作为观察植物细胞有丝分裂的材料最合适。故选D。
8．D 【解析】显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，A错误；②位于视野的右下方，由于显微镜下观察到的是倒像，因此要将其移到视野的中央还应该向右下方移动，B错误；①细胞处于中期，此时染色体螺旋化程度最高，C错误；①、②细胞之间染色体数和染色单体数不同，①的染色体数目是②的一半，①中存在染色单体，但②内不存在染色单体，D正确。故选：D。
9．AD 【解析】根尖分生区细胞排列紧密，有的正在分裂，根据此形态特征找到分生区，然后再换用高倍镜观察，A正确；间期完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成，形成两条完全一样的姐妹染色单体，根据染色体的行为变化可知，细胞b处于有丝分裂后期，后者中的染色体数目是前者的2倍，B错误；细胞c中不出现细胞板，细胞d为末期，植物细胞在赤道板的位置形成由高尔基体小泡融合而成的细胞板，细胞板向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁，C错误；由于在解离时已经杀死了细胞，故不能直接观察到一个细胞的动态分裂过程，可以通过观察不同类型的细胞来还原有丝分裂的连续过程，D正确。故选AD。
10．（1）延长G1期的时长
（2）分生区 S期和G1期/S期交界处 6~15
（3）碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红） 有丝分裂中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰
【解析】（1）据图分析可知，相对于对照组而言，CdCl2处理组中的细胞在G1期的时长比对照组长，即延长了G1期的时长，对其他时期期无影响。
（2）①植物根尖分生区细胞分裂旺盛，因此选择该区域细胞进行培养。该植物细胞的一个细胞周期为21小时，根据图中对照组各时期细胞数可知，G1期为5小时、S期为6小时、G2期为8小时，M期为2小时。加入DNA复制抑制剂，培养15小时后，S期细胞都停留在S期；对于刚进入G2期的细胞来讲，加入DNA复制抑制剂后若培养15小时，则该类细胞将停留在G1期/S期交界处，因此加入DNA复制抑制剂，培养15小时后，细胞都停留在S期和G1期/S期交界处。
②更换不含抑制剂的培养液继续培养，若要使细胞都停留在G1期/S期交界处，培养时长需大于S期时，可以保证G1期/S期交界处的细胞能度过S期进入G2期，小于G2+M+G1期时长，可以保证S期/G2期交界处的细胞不会再次进入S期，因此培养时长为6~15小时。
（3）染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，因此，在观察有丝分裂实验时，可用碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红）使染色体着色。处于有丝分裂中期的细胞中染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。
答案第1页，共2页
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