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（3）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
——高考一轮复习生物学显微观察类实验专练
1.为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是（ ）
A.选用易获取且易大量生根的材料 B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料 D.选用分裂间期细胞占比高的材料
2.关于洋葱根尖细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A.间期中心粒的倍增促进洋葱根尖细胞纺锤体的形成
B.洋葱根尖细胞染色体和DNA的倍增在间期同步进行
C.秋水仙素处理洋葱根尖细胞导致着丝粒停止分裂
D.分裂过程中出现染色体断裂可引发基因突变和染色体变异
3.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
4.某植物一天中根尖细胞分裂指数（即分裂期细胞数占细胞总数的比例）的变化如图甲所示，某人在12时取根尖经解离、漂洗、染色后制作装片，显微镜下看到的细胞如图乙所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.细胞①中染色体缠绕重叠，可推测压制装片时用力不均匀
B.细胞②中染色体呈松散的染色质状态，推测DNA正在进行复制
C.若持续一段时间，可观察到细胞③继续分裂成两个子细胞
D.若调整取材时间，与细胞④相似的细胞可观察到更多
5.下图是某同学实验时拍摄的洋葱根尖分生区细胞的分裂图，①～⑤表示不同的细胞分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A.①时期整个细胞的DNA与染色单体数量之比等于1
B.②时期染色体的着丝粒排列在细胞中央的细胞板上
C.④时期细胞内两个中心体发出纺锤丝构成纺锤体
D.细胞周期中各时期的顺序是⑤④②①③
6.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（ ）
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
7.下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述中，不正确的是（ ）
A.用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1∶1）解离根尖
B.解离后漂洗是为了洗去根尖上的解离液，防止解离过度和影响染色
C.制片时先将根尖弄碎，盖上盖玻片，再用拇指轻压可使细胞分散开
D.看到一个前期细胞时，要注意观察到它进入中期、后期、末期的过程
8.培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。如图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是（ ）
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
9.在观察植物细胞的有丝分裂实验中，以下操作和结论错误的是（ ）
A.剪取2～3mm根尖，用15%盐酸和95%的酒精混合液进行解离
B.观察记录实验结果时应在分生区选取多个视野进行计数
C.细胞④中核DNA数是细胞①中的两倍
D.细胞③中的染色体均具有姐妹染色单体
10.洋葱根尖细胞中有16条染色体，可以作为观察植物细胞有丝分裂的材料。下列关于洋葱根尖细胞叙述正确的是（ ）
A.在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量多
B.在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制，复制后的染色体为32条
C.有丝分裂中期能观察到赤道板，染色体着丝粒在赤道板上排列整齐
D.该实验在光学显微镜下不能观察到同一个细胞从间期到末期一分为二的全过程
11.如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察，结合图片回答下列问题。
（1）解离的目的是______。
（2）图中C过程是______，常用的试剂是______。
（3）在低倍显微镜视野中看到如图F所示的洋葱根尖细胞，其中表示分生区细胞的是______。
（4）该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计：
细胞周期 分裂间期 前期 中期 后期 末期
细胞数/个 90 13 12 3 2
处在分裂间期的细胞最多的原因是______。如果洋葱细胞完成一个细胞周期需要14小时，那么分裂期的平均持续时间是______小时。
12.科研人员选取生长状况一致的大蒜（2n=16），在清水中浸泡1天，置于17℃的培养箱中发根，当根尖长到2cm左右时，于上午10时左右剪下大蒜根尖，制成临时装片，如图是在显微镜下拍摄的有丝分裂图像，请回答下列问题：
（1）该实验选择在上午10时进行的原因是________。
（2）通过观察染色后细胞中染色体的________，可以判断细胞所处的有丝分裂时期。请将图像按有丝分裂的顺序进行排序：________。
（3）图B为有丝分裂的________期，此时一个细胞中有________条染色单体。
（4）如何通过实验比较细胞周期中不同时期的时间长短？________。结果发现分裂间期持续的时间明显比分裂期长，原因是在分裂间期要进行________。
（5）某研究性学习小组配制不同溶液，分别培养大蒜根尖24小时后制成临时装片，观察不同处理方法对大蒜根尖细胞有丝分裂指数的影响，结果如表（有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%）。
组别 对照组 0.1%的氟化钠溶液 0.1%的秋水仙素
有丝分裂指数（%） 13.42 11.78 ？
实验中对照组的处理是用________培养大蒜根尖。经0.1%的氟化钠溶液处理可使有丝分裂指数下降，其原因可能是氨化钠能抑制________，从而使更多细胞停留在分裂间期。已知秋水仙素可抑制纺锤体形成，据此推测，与对照组相比，经秋水仙素处理的实验组有丝分裂指数将________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：制作并观察根尖细胞的临时装片，应选用易获取且易大量生根的材料，A正确；要对染色体行为进行观察，应选用染色体数目少易观察的材料，B正确；观察植物根尖有丝分裂需要解离使植物细胞分离开来，因此应选用解离时间短分散性好的材料，C正确；选用分裂期细胞占比高的材料有助于观察有丝分裂各个时期的染色体行为，D错误。
2.答案：D
解析：洋葱属于高等植物，没有中心体，A错误；洋葱根尖细胞DNA的倍增是因为间期DNA复制，而染色体的倍增是因为后期着丝粒的分裂，并不是同步进行，B错误；秋水仙素可抑制洋葱根尖细胞形成纺锤体或破坏已形成的纺锤体，并不影响着丝粒的分裂，C错误；细胞分裂过程中出现染色体断裂会导致染色体的结构或数目变异，也可能会使某些基因的结构发生改变，D正确。
3.答案：C
解析：本题考查观察植物根尖细胞有丝分裂实验。根尖解离后用清水漂洗约10 min，以防止解离过度，便于染色，A项错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B项错误；在低倍镜下找到分生区细胞后，再换高倍镜观察，为使视野清晰，需要用细准焦螺旋调焦，C项正确；题图中分裂中期细胞位于视野左上方，由于物像与实物位置相反，故向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央，D项错误。
4.答案：D
解析：细胞①中染色体着丝粒排列在赤道面上，该细胞是一个染色体分布正常的有丝分裂中期的细胞，A错误；细胞②中染色体呈松散的染色质状态，可推测该细胞已完成DNA复制且细胞处于有丝分裂前期，B错误；该实验所观察的细胞都已失活，无法观察到细胞的持续变化，C错误；据题图分析，细胞④体积增大，细胞适度生长，可判断细胞④为处于有丝分裂间期的细胞。图乙所观察的根尖细胞取自12时左右，由图乙可知，此时根尖细胞处于分裂最旺盛时期，处于分裂期的细胞所占比例最大。若调整取材时间，如早上8点，根尖处于分裂期的细胞减少，与细胞④相似的细胞可观察到更多，D正确。
5.答案：D
解析：A、①为有丝分后期，着丝粒（着丝点）分裂，染色单体消失，每条染色体上含有1个DNA，但细胞质中含有DNA，因此整个细胞的DNA与染色体数量之比大于1，A错误；
B.②时期染色体的着丝粒（着丝点）都排列在细胞中央的赤道板上而不是细胞板上，B错误；
C.洋葱是高等植物细胞，没有中心体，纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，C错误；
D.细胞周期中各时期的顺序是⑤（有丝分裂间期）→④（有丝分裂前期）→②（有丝分裂中期）→①（有丝分裂后期）→③（有丝分裂末期），D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期，丙、丁计数的差异可能是因为某些细胞所处时期易混淆，如末期和分裂间期，A正确；中期每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；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，其所处时间比分裂期长，五位同学记录的间期细胞数不多，是由于只统计了一个视野中的细胞，样本数量较少，不具有代表性，C错误；计数规则不同，会导致实验误差，戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则与其他同学不同有关，D正确。
7.答案：D
解析：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，D错误。
8.答案：D
解析：A、根尖分生区进行有丝分裂，所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片，A正确；B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确；C、低倍镜下，细胞放大倍数小，观察的细胞数目多，高倍镜下放大倍数大，观察细胞数目少，所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞，C正确；D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。故选D。
9.答案：C
解析：解离时用的试剂是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1:1），A正确；观察记录实验结果时应在分生区选取多个视野进行计数，以保证实验结果的准确性，B正确；细胞④处于有丝分裂后期，细胞①处于有丝分裂中期，两细胞中核DNA数相等，C错误；细胞③处于有丝分裂前期，染色体均具有姐妹染色单体，D正确。
10.答案：D
解析：一个细胞周期中，分裂间期的时间占比远大于分裂期，故在显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，发现处于分裂间期的细胞数量多，A错误。在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制（实质是DNA的复制），复制后一条染色体上有两条姐妹染色单体，染色体数目不变，仍为16条；当着丝粒分裂后，染色体才会变为32条，B错误。赤道板只表示一个位置，不是真实存在的结构，所以中期不能观察到赤道板，C错误。经解离后的细胞已经死亡，所以在显微镜下不能观察到同一个细胞从间期到末期一分为二的全过程，D正确。
11.答案：（1）使根尖细胞彼此分离
（2）染色；甲紫溶液（或醋酸洋红液）
（3）Ⅱ
（4）分裂间期比分裂期时间长；3.5
解析：（3）在低倍显微镜视野中看到如图F所示的洋葱根尖细胞，分生区细胞呈正方形，排列紧密，所以图F中表示分生区细胞的是Ⅱ。
（4）由于分裂间期比分裂期时间长，故处在分裂间期的细胞最多。如果洋葱细胞完成一个细胞周期需要14小时，那么分裂期的平均持续时间为（13+12+3+2）÷（90+13+12+3+2）×14=3.5（小时）。
12.答案：（1）该时期有较多细胞处于分裂期
（2）形态和位置；A→C→B→D
（3）后；0
（4）统计视野中不同时期的细胞数目，计算各时期细胞数占观察细胞总数的比值；DNA复制和有关蛋白质合成
（5）清水；DNA复制；增大
解析：（1）上午10时至下午2时是根尖分生区细胞有丝分裂的活跃期，有较多细胞处于分裂期。
（2）（3）有丝分裂不同时期的细胞中染色体的形态和位置不同，可以通过染色体的形态和位置区分有丝分裂不同时期的细胞。图A表示有丝分裂的前期，图B表示有丝分裂的后期，图C表示有丝分裂的中期，图D表示有丝分裂的末期。有丝分裂后期的细胞中没有染色单体。
（4）（5）理论上，可以从不同视野中统计各时期的细胞数目，其占观察细胞的总数的比值可反映各时期占细胞周期的比例。题述实验的自变量为溶液的种类（氟化钠溶液和秋水仙素），因此实验中对照组的处理是用清水培养大蒜根尖。分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成，与对照组相比，0.1%的氟化钠溶液处理可使有丝分裂指数下降，其原因可能是氟化钠能抑制DNA复制。秋水仙素能抑制纺锤体形成，导致分裂期细胞数目增多，与对照组相比，经秋水仙素处理的实验组有丝分裂指数将增大。

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