科研人员将变形虫甲培养在含放射性同位素标记的磷脂介质中,随后将已经标记的核取出,移植到正常的去核变形虫乙中培养,观察到变形虫乙有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记。下列说法正确的是( )
A .核膜的消失与重建伴随着染色单体的形成与消失
B .实验中可以用 3 H 、 14 C 或 15 N 来标记磷脂成分
C .该实验说明了亲代核膜可参与子代核膜的重建
D .该实验能够证明细胞核是细胞代谢的控制中心
C 【分析】题意分析:将变形虫培养在含放射性同位素标记的磷脂介质中,随后将已经标记的核取出,移植到正常的去核变形虫中培养,观察到有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记,说明亲代细胞核膜解体后的碎片参加了子代细胞核膜的重建。
【详解】 A 、染色单体的形成是在间期随着 DNA 复制而形成,而核膜的消失是在前期,染色单体的消失是在后期,而核膜的重建是在末期, A 错误;
B 、题意中是用含放射性的同位素标记,而 15 N 不属于放射性同位素,是稳定性同位素, B 错误;
C 、根据实验结果,即有丝分裂所产生的两个子细胞中的核膜均带有放射性标记,说明亲代核膜碎片可参与子代核膜的重建, C 正确;
D 、本实验不能证明细胞核是细胞代谢的控制中心, D 错误。
故选 C 。
下列有关实验操作中 “ 先后 ” 顺序的叙述,正确的是( )
A .在检测生物组织中脂肪时,染色后需用清水洗去浮色再观察
B .观察叶绿体与细胞质流动时,需将黑藻置于光照条件下培养后观察
C .制作植物根尖细胞有丝分裂的临时装片时,解离后需先染色再漂洗
D .提取绿叶中色素时,加 SiO 2 充分磨碎叶片后,再加无水乙醇和 CaCO 3
B 【分析】提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)。制作植物根尖细胞有丝分裂临时装片时,步骤为解离 → 漂洗 → 染色 → 制片。
【详解】 A 、脂肪鉴定实验中经苏丹 Ⅲ 染液染色后需要先加 50% 酒精洗掉浮色,然后再观察, A 错误;
B 、供观察用的黑藻,先应放在光照充足、温度适宜的条件下培养,以提高细胞质的流动速度,便于观察, B 正确;
C 、制作植物根尖细胞有丝分裂的临时装片时,解离后需先漂洗然后再染色, C 错误;
D 、提取光合色素磨碎叶片时应同时加入 SiO 2 、 CaCO 3 和无水乙醇, D 错误。
故选 B 。
下列有关实验的叙述,正确的是( )
A .探究酵母菌呼吸作用方式实验中,可根据澄清石灰水是否变浑浊来判断呼吸作用方式
B .用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,可通过好氧细菌的分布得到类胡萝卜素的吸收光谱
C .向待测组织样液中滴加 3 滴苏丹 III 染液,并用体积分数为 50% 的酒精洗去浮色来鉴定脂肪
D .用甲紫染液染色的洋葱根尖装片,观察不到细胞中的纺锤丝
D 【分析】二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊;脂肪遇苏丹 Ⅲ 呈橘黄色;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】 A 、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均会产生二氧化碳,都会使澄清石灰水变浑浊,故不能根据澄清石灰水是否变浑浊判断呼吸方式, A 错误;
B 、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,水绵同时含有类胡萝卜素和叶绿素,故用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,不能通过好氧细菌的分布得到类胡萝卜素的吸收光谱, B 错误;
C 、用组织样液进行脂肪鉴定时,不需要用酒精洗浮色,若制作装片鉴定脂肪时,需要经过酒精洗去浮色, C 错误;
D 、用洋葱根尖细胞分生区观察细胞的有丝分裂时,用甲紫染液染色,可使染色体着色,不能让纺锤丝着色,因此观察不到细胞中的纺锤丝, D 正确。
故选 D 。
某植物根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是( )
A .染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期
B .细胞分裂间期, DNA 和中心体完成复制
C .细胞分裂后期染色体数︰染色单体数︰核 DNA 分子数 =1 ︰ 0 ︰ 1
D .细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成
B 【分析】有丝分裂不同时期的特点:( 1 )间期:进行 DNA 的复制和有关蛋白质的合成;( 2 )前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;( 3 )中期:染色体形态固定、数目清晰;( 4 )后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;( 5 )末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】 A 、染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期, A 正确;
B 、有根尖分生区的是高等植物,不含有中心体, B 错误;
C 、有丝分裂后期染色体在纺锤体的牵引下正移向细胞的两极,这时染色体数:染色单体数:核 DNA 分子数 =1 : 0 : 1 , C 正确;
D 、植物细胞有丝分裂末期,细胞中央出现细胞板,细胞板向四周延伸形成细胞壁,而细胞壁的形成与高尔基体有关, D 正确。
故选 B 。
美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。图 1 、图 2 是某兴趣小组实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数,下列说法正确的是( )
A .选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B .细胞周期中各时期的顺序是 ⑤→④→②→①→③
C .由图 1 可知,细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长
D .由图 2 可知,在日节律上, 9 : 00 左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
D 【分析】分析表格:表中是探究美花石斛茎尖细胞分裂节律的实验结果,日节律中, 9 : 00 分裂指数最大,为分裂高峰期;日节律中,分裂指数最大,为分裂高峰期。
【详解】 A 、选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛, A 错误;
B 、据图可知: ① 处于分裂末期, ② 处于分裂后期, ③ 处于分裂间期, ④ 处于分裂的中期, ⑤ 处于有丝分裂的前期,因此细胞周期中各时期的顺序是 ③→⑤→④→①→② , B 错误;
C 、细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期的细胞远多于分裂期,因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长, C 错误;
D 、由图 2 可知,在日节律上, 9 : 00 分裂指数最大,因此 9 : 00 左右是美花石斛细胞分裂的高峰期, D 正确。
故选 D 。
洋葱根尖细胞染色体数为 8 对,细胞周期约 12 小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )
A .根尖解离后立即用碱性染料龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B .根尖染色后置于载玻片上用镊子尖弄碎后,加上盖玻片后镜检
C . a 为分裂后期细胞,同源染色体发生分离; b 为分裂中期细胞,含染色体 16 条
D .根尖培养过程中用 DNA 合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例升高
D 【分析】分析题图: a 细胞中染色体移向细胞两极,属于有丝分裂后期; b 细胞染色体排列在赤道板上,属于有丝分裂中期。
【详解】 A 、根尖解离后需要先漂洗再染色, A 错误;
B 、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,盖上盖玻片后用拇指轻轻按压,使细胞分散开,再进行观察, B 错误;
C 、 a 是有丝分裂后期细胞,着丝粒分裂后子染色体移向细胞两极,而同源染色体分离是减数分裂特有的现象, C 错误;
D 、间期时的 S 期进行 DNA 分子复制,若根尖培养过程中用 DNA 合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故分裂间期细胞所占比例升高, D 正确。
故选 D 。
下列关于细胞壁的叙述,正确的是( )
A .支原体细胞壁的主要成分为肽聚糖,对青霉素敏感
B .植物细胞分裂末期,赤道板逐渐扩展形成新的细胞壁
C .用纤维素酶处理酵母菌,可提高其细胞壁对外源 DNA 的通透性
D .用溶菌酶处理后的枯草杆菌,置于低渗溶液中易发生破裂
D 【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞具有支持和保护的作用。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,真菌细胞壁的主要成分是几丁质。
【详解】 A 、支原体没有细胞壁, A 错误;
B 、植物细胞分裂末期,细胞板逐渐向四周扩展形成新的细胞壁, B 错误;
C 、酵母菌的细胞壁为几丁质,不能用纤维素酶处理, C 错误;
D 、溶菌酶可破坏细菌的细胞壁,使细菌失去保护作用,因此用溶菌酶处理后的枯草杆菌,置于低渗溶液中易发生吸水破裂, D 正确。
故选 D 。
如图是显微镜下观察到的某植物根尖细胞有丝分裂图像,下列叙述错误的是( )
A .该图像是低倍镜下找到分生区细胞后,再转换为高倍镜观察到的
B .若将目镜由 5× 换成 10× , 则观察到的细胞的面积是原来的 2 倍
C .若将目镜由 5× 换成 10× ,则 A 细胞可能不在视野范围内
D . “ 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ” 实验中需要进行压片使细胞分散开
B 【分析】 1 、观察植物根尖细胞有丝分裂的临时装片,需要先在低倍镜下观察,然后换高倍镜观察。
2 、放大倍数 = 目镜放大倍数 ⅹ 物镜放大倍数。放大倍数指放大的长度和宽度,不是放大的面积。
3 、目镜放大倍数增大,视野范围变小,看见的细胞数目变少。
【详解】 A 、用显微镜观察时应先用低倍镜再用高倍镜,该图像是低倍镜下找到分生区细胞后,再转换为高倍镜观察到的, A 正确;
B 、若将目镜由 5× 换成 10× ,则观察到的细胞的长和宽的放大倍数是原来的 2 倍,而面积是原来的 4 倍, B 错误;
C 、若将目镜由 5× 换成 10× ,由于放大倍数增大,视野中观察到的细胞数目减少,而 A 细胞位于当前视野边缘,所以可能不在视野范围内, C 正确;
D 、压片的目的是使细胞分散开, D 正确。
故选 B 。
高等植物细胞和动物细胞在有丝分裂上的异同点与两者的细胞结构有关。下列相关叙述 错误 的是( )
A .动物细胞和植物细胞中的染色体在细胞有丝分裂间期均进行复制
B .植物细胞细胞壁的形成与高尔基体有关,形成子细胞的方式不同于动物细胞
C .动、植物细胞中纺锤体来源和形成方式的不同不影响细胞中染色体的平均分配
D .动、植物细胞的细胞质分裂都从分裂后期开始,最终由 1 个细胞产生 2 个子细胞
D 【分析】动物细胞有丝分裂的过程,与植物细胞的基本相同。不同的特点是:第一,动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。进入分裂期后,一组中心粒位置不变,另一组中心粒移向细胞另一极。在这两组中心粒的周围,发出无数条放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体。第二,动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成为两个部分,每部分都含有一个细胞核。这样,一个细胞就分裂成了两个子细胞。
【详解】 A 、有丝分裂间期完成 DNA 复制和有关蛋白质合成以及细胞适度生长,所以动物细胞和植物细胞中的染色体在细胞有丝分裂间期均进行复制, A 正确;
B 、在分裂末期动植物细胞质的分开方式不同:动物细胞中部出现细胞内陷,把细胞质缢裂为二,形成两个子细胞;植物赤道板出现细胞板,扩展形成新细胞壁,并把细胞分为两个子细胞,细胞壁的形成与高尔基体有关, B 正确;
C 、动植物细胞有丝分裂过程中,前期纺锤体的形成过程不同:动物细胞中纺锤体是由中心体发出星射线形成的,植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,但不影响细胞中染色体的平均分配, C 正确;
D 、动、植物细胞的细胞质分裂都从分裂末期开始,最终由 1 个细胞产生 2 个子细胞, D 错误。
故选 D 。
用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是( )
A .观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验中,用显微镜观察时,视野中大多数细胞的染色体数目清晰
B .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
C .观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体
D .视野中不同细胞的染色体数目可能不同
D 【分析】观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验:( 1 )实验材料:洋葱根尖分生组织细胞呈正方形、排列紧密,具有分裂能力。( 2 )实验步骤:取材 → 解离 → 漂洗 → 染色 → 制片 → 观察 → 绘图。( 3 )在一个细胞周期中,大多数细胞处于有丝分裂的间期,少数细胞处于分裂期。
【详解】 A 、有丝分裂过程中,大多数细胞处于分裂间期,分裂间期细胞核中存在的是染色质,呈丝状结构, A 错误;
B 、本实验中解离时细胞已经死亡,无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程, B 错误;
C 、赤道板不是真实存在的结构,观察不到, C 错误;
D 、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等,如有丝分裂后期的染色体数目与其他时期不同, D 正确。
故选 D 。
小麦细胞的有丝分裂与中心体有关 ( )
错误【详解】中心体只存在于动物和低等植物细胞中,而小麦是高等植物,细胞中没有中心体,错误。
有丝分裂中染色体数目加倍和核 DNA 数目加倍发生在同一时期。 ( )
错误【详解】有丝分裂中染色体数目加倍发生在后期,核 DNA 数目加倍发生在间期,该说法错误。
细胞中染色体的数目始终等于 DNA 的数目。 ( )
错误【详解】细胞中染色体的数目始终等于着丝粒的数目,在 DNA 复制前,细胞中染色体数目和 DNA 数目相同,而在 DNA 复制后一直到着丝粒分裂,细胞中的染色体数目一直是 DNA 数目的两倍,此后随着着丝粒的分裂染色体数目和 DNA 数目再次相等,错误。
有丝分裂后期,着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。 ( )
错误【详解】有丝分裂后期,着丝粒分裂导致染色单体消失,染色体数目加倍,错误。
有丝分裂中染色体数目加倍和核 DNA 数目加倍发生在同一时期。 ( )
错误【详解】有丝分裂中染色体数目加倍发生在后期,核 DNA 数目加倍发生在间期,该说法错误。
细胞中染色体的数目始终等于 DNA 的数目。 ( )
错误【详解】细胞中染色体的数目始终等于着丝粒的数目,在 DNA 复制前,细胞中染色体数目和 DNA 数目相同,而在 DNA 复制后一直到着丝粒分裂,细胞中的染色体数目一直是 DNA 数目的两倍,此后随着着丝粒的分裂染色体数目和 DNA 数目再次相等,错误。
有丝分裂后期,着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。 ( )
错误【详解】有丝分裂后期,着丝粒分裂导致染色单体消失,染色体数目加倍,错误。
除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。 ( )
正确【详解】中心体在间期复制,前期时,一个中心体不动,另一个中心体移到细胞另一极,两个中心体发出星射线,分裂结束时,每个子细胞得到一个中心体。其他细胞器散布在细胞质中,随着细胞质的分配而随机分配。
有丝分裂后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引的结果。 ( )
错误【详解】细胞有丝分裂后期,染色体的着丝粒是自行分裂,并不是由于纺锤丝的牵引而分裂,纺锤丝作用为牵引染色体移向两极,错误。
与植物细胞有丝分裂有关的细胞器有 _____ ;与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器 _____ 。
核糖体、线粒体、高尔基体 中心体、核糖体、线粒体、高尔基体【详解】核糖体参与了植物细胞有丝分裂的整个时期 ( 主要是间期 ) 的蛋白质合成;中心体参与了低等植物细胞的有丝分裂,主要与形成纺锤体有关;高尔基体在植物细胞有丝分裂末期与细胞壁的形成有关;线粒体为植物细胞整个细胞周期提供能量。
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? ____________ 。
解离时细胞已死亡,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,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。【详解】由于解离时细胞已死亡,观察到的只是一个固定时期,故不能对细胞进行连续观察;如果要找到各个分裂时期的细胞,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。
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? ____________ 。
解离时细胞已死亡,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,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。【详解】由于解离时细胞已死亡,观察到的只是一个固定时期,故不能对细胞进行连续观察;如果要找到各个分裂时期的细胞,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。
观察细胞的有丝分裂
【实验原理】
① 在高等植物体内,有丝分裂常见于 _______________ ,该细胞特点是 ________________ 。
② 染色体容易被 _______ 染料(如 ____________ 溶液、 ___________ 液)着色。
【实验试剂】解离液由 ______________________ 和 _______________________ 按 ________ (比例)混合配置,其目的在于 _____________ 。使用解离液时需要注意 ________________ 。
【实验步骤】解离 →__________→__________→ 制片
【注意事项】
① 漂洗的目的: ___________________ 。
② 制片过程中压片的目的: ______________________________________ 。
③ 能否观察到某细胞完整的分裂过程?为什么 ______________________________ 。
根尖、芽尖等分生区细胞 细胞呈正方形,排列紧密 碱性 龙胆紫 醋酸洋红 质量分数为 15% 的盐酸 体积分数为 95% 的酒精溶液 1:1 溶解细胞间质,使组织中的细胞相互分离开来 解离时间不宜过长也不宜过短 漂洗 染色 洗去解离液,便于染色 使细胞分散,避免细胞重叠,便于观察 不能,因为解离时细胞已经死亡【详解】观察细胞的有丝分裂
【实验原理】 ① 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞,分生区细胞的特点是细胞呈正方形,排列紧密。 ② 染色体需染色才能观察,染色体容易被龙胆紫染液、醋酸洋红染液等碱性染液染成深色。
【实验试剂】由质量分数为 15% 的盐酸和体积分数为 95% 的酒精溶液按 1:1 混合配制成解离液,解离的目的是溶解细胞间质,使组织中的细胞相互分离开来。解离时要注意解离时间,时间不宜过长也不宜过短。时间过长,根尖过于酥软,不便于后面的操作,时间过短,细胞不能分散,不利于显微镜下的观察。
【实验步骤】装片的制作流程为:解离 → 漂洗 → 染色 → 制片
【注意事项】 ① 漂洗的目的:解离后要用清水漂洗根尖,再进行染色。漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于染色。
② 制片过程中压片的目的:由于显微镜下只能观察清楚单层细胞,实验中要进行压片,使细胞分散,避免细胞重叠,便于观察。
③ 由于解离时细胞已经死亡,故实验中不能观察到某细胞完整的分裂过程。
【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:
( 1 )装片制作流程: ______→______→______→______ 。
① 解离:解离液由质量分数 15% 的 ______ 和体积分数 95% 的 ______1:1 混合组成。剪取根尖 2 ~ 3mm ,解离 3 ~ 5min ,目的是 ________________________ 。
② 漂洗:用清水漂洗约 10min ,目的是 _________________________________ 。
③ 染色:用 ______ 溶液或 ______ 液染色 3 ~ 5min ,目的是 ________________________ 。
④ 制片:用镊子将根尖取出放在 ______ 上,加一滴 ______ ,并用镊子把根尖弄碎,盖上 ______ ,在 ______ 上再加一块 ______ ,用手指轻轻按压。目的是 __________________________ 。
( 2 )分生区细胞特点:细胞呈 ______ 形,排列 ______ 。
( 3 )视野中大多数细胞处于间期,因为 ________________________ 。
( 4 )视野中不能看到染色体的动态连续变化,因为 ________________________ 。
解离 漂洗 染色 制片 HCl 酒精 使组织细胞分离开来 洗去药液,防止解离过度,有利于染色 龙胆紫 醋酸洋红 使染色体着色,便于观察 载玻片 清水 盖玻片 盖玻片 载玻片 使细胞分散开来,有利于观察 正方 紧密 间期用时长 解离过程中细胞被杀死【解析】略
细胞不能无限长大的原因:
( 1 ) _______________ 限制了细胞的长大。细胞体积越 _____ ,其相对表面积越 _____ ,细胞的物质运输的 ______ 。
( 2 ) ________________________ 关系限制了细胞的长大。一般来说,细胞核中的 DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加。
表面积与体积的关系 大 小 效率越低 细胞核与细胞质之间的比例【解析】略
有丝分裂的意义: __________________________ 。可见,细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
将亲代细胞的染色体经过复制(实际上是 DNA 的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA ,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。【解析】略
无丝分裂特点:分裂过程中不出现 ________ 和 ________ ,核膜、核仁 ________ ,进行 ___________________ 。如 ______________ (两栖动物)。
纺锤丝 染色体 核膜、核仁不消失 DNA 的复制和均分 蛙的红细胞【解析】略
有丝分裂产生的子细胞的三种去向: __________ 、 ___________ 、 _________ 。
继续分裂 暂不分裂 永不分裂【解析】略
参与有丝分裂的细胞器及其功能
( 1 )核糖体:动植物细胞,整个时期(主要是间期)合成 ________ 。
( 2 )中心体:动物和低等植物细胞,与 _________________ 有关。
( 3 )高尔基体:植物细胞,与末期 ________ 形成有关。
( 4 )线粒体:为动植物细胞整个细胞周期提供 ________ 。
蛋白质 前期纺锤体形成 细胞壁 能量【解析】略
请回答下面有关实验的问题:
(1) 用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中,要将细胞分散开可以进行 ________ 等操作;在该实验中,若只跟踪分生区的一个特定细胞,则无法观察到有丝分裂的各个时期,其原因是 ________ 。
(2) 以下是几位同学进行细胞有丝分裂实验的操作情况:甲同学从解离液中取出材料,立即染色,实验效果很差;乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察,看不清细胞;丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察,花了很多时间,找不到细胞。请分析:
① 甲同学实验效果差的原因是 _____________________________________________ 。
② 乙同学看不清细胞的原因是 _________________________________________________ 。
③ 丙同学操作上的错误是 _____________________________________________________ 。
(3) 若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为 12 个小时,显微镜下统计各时期的细胞数目如下:间期 880 个,前期 67 个,中期 18 个,后期和末期共 35 个。则间期所占时间约为 ________ (单位为 h ,精确到小数点后一位)。
(4) 有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。下列因素对整个实验结果可能产生影响的有 ________ 。
① 取材时间 ② 根尖培养温度 ③ 解离时间 ④ 载玻片厚度 ⑤ 细胞周期各时期区分是否准确
(1) 解离、压片 解离后细胞已经死亡
(2) 没有进行漂洗,影响了染色效果 没有滴加清水和进行压片,细胞重叠 应先在低倍镜下观察找到细胞,再用高倍镜观察
(3)10.6 h
(4)①②③⑤
【分析】 “ 观察洋葱根尖细胞有丝分裂 ” 的实验中,装片的制作步骤为:解离-漂洗-染色-制片。在一个细胞周期中,间期持续时间最长,故显微镜下绝大多数细胞处于间期。由于在解离过程中,细胞已经死亡,故不能观察到细胞的连续分裂过程。
( 1 )
用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中,解离、捣碎根尖、压片等操作的目的都是将细胞分散开;经过解离步骤后细胞已经死亡,不再继续分裂,因此在该实验中,若只跟踪分生区的一个特定细胞,则无法观察到有丝分裂的各个时期。
( 2 )
装片的制作步骤为:解离-漂洗-染色-制片。 ① 甲同学从解离液中取出材料后没有经过漂洗就立即染色,这样会影响染色效果,导致实验效果较差。 ② 乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察,没有滴加清水和进压片处理,这会导致细胞彼此重叠,不易观察。 ③ 用显微镜进行观察时,应遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则,即应先在低倍镜下观察找到细胞,再用高倍镜观察,而丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察,因此难以找到细胞。
( 3 )
间期所占时间为 12×880÷ ( 880+67+18+35 ) =10.6h 。
( 4 )
影响细胞周期各时期长短的因素很多,如取材时间、根尖培养温度、解离时间长短、计数的细胞是否属于分生区细胞、细胞周期各时期区分是否准确等,而载玻片厚度不会影响细胞周期各时期的长短,故对整个实验结果一般不会产生影响的是 ④ ,而对整个实验结果可能产生影响的有 ①②③⑤ 。
根据 “ 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ” 的实验过程,请回答问题:
(1) 图 1 中装片的制作流程为:解离 → 乙 → 染色 → 制片。乙表示 ________ ;丙中常用的染色剂为 ________ 。
(2) 低倍镜下寻找根尖分生区细胞的依据是:细胞呈 ________( 填 “ 正方形 ” 或 “ 长方形 ”) ,排列紧密。
(3) 图 2 为观察到的实验结果:在 A 、 B 两个细胞中,更适合观察染色体形态和数目的是 __________ ,属于有丝分裂后期的是 __________ 。
(1) 漂洗 甲紫溶液(或醋酸洋红溶液)
(2) 正方形
(3) A B
【分析】有丝分裂特点: ① 间期:主要进行 DNA 的复制。 ② 前期:核膜、核仁消失,染色体、纺锤体出现,染色体散乱分布。 ③ 中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上。 ④ 后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极。 ⑤ 末期:核膜、核仁重现,染色体、纺锤体消失,细胞一分为二。
(1)
由图可知,甲表示解离,乙表示漂洗,丙表示染色,丁表示制片。 “ 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ” 的实验过程中,常用的染色剂为甲紫溶液或醋酸洋红溶液,甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
(2)
分生区细胞分裂能力强,细胞呈正方形,排列紧密。
(3)
由图可知, A 的着丝粒排列在赤道板上,属于有丝分裂中期,该时期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期; B 的着丝粒分裂,染色体分开,属于有丝分裂后期。
请回答下列有关细胞分裂的问题
(1) 下图 ①②③④ 是在显微镜下观察到的植物细胞有丝分裂的图像,请将四幅图片按有丝分裂的先后顺序排列: _____ 。
i :在高等植物细胞有丝分裂的过程中,从以下几种细胞器: ① 高尔基体 ② 核糖体 ③ 中心体 ④ 液泡中选出参与该活动的重要细胞器的组合有 _____ 。
a 、 ①②③ b 、 ②③④ c 、 ①② d 、 ①③
ii :与动物细胞相比,植物细胞 ② 在细胞分裂上的主要不同是 _____ 。
iii :洋葱表皮细胞看不到如图的变化的原因是 _____ 。
(2) 下图表示细胞有丝分裂的不同时期与每条染色体中 DNA 含量变化的关系。图中 AB 段形成的原因是 _____ , CD 段形成的原因是 _____ 。
(3) 科研人员发现,细胞核和细胞质相比,细胞核对细胞分裂的影响更大。请利用年轻人的体细胞(分裂能力强)和老年人的体细胞(分裂能力弱)设计实验验证这一结论,写出简要的实验思路并预期相应的实验结果。
实验思路: _____ 。
实验结果: _____ 。
(1) ③①④② c 在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁 洋葱表皮细胞高度分化,不分裂
(2) DNA (染色体)复制 着丝粒(点)分裂
(3) 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养并观察细胞分裂的情况。 前者几乎不分裂,后者分裂旺盛。
【分析】分析题图:图示是在显微镜下观察到的植物细胞有丝分裂的图像,其中 ① 处于分裂中期, ② 处于分裂末期, ③ 处于分裂前期, ④ 处于分裂后期。
(1)
有丝分裂的分裂期分为前期、中期、后期和末期。因此四幅图片按有丝分裂的先后顺序排列为 ③ 前期、 ① 中期、 ④ 后期、 ② 末期。
i :高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成有关,核糖体直接参与间期蛋白质的合成,液泡与有丝分裂无关,高等植物细胞没有中心体,因此 c 正确, abd 错误。
ii : ② 为植物细胞有丝分裂末期,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,将细胞分为两个子细胞,而动物细胞在有丝分裂末期,细胞膜缢裂形成两个子细胞。
iii :洋葱表皮细胞高度分化,不分裂,因此看不到如图的变化。
(2)
图中 AB 段每条染色体上的 DNA 分子由一个变成两个,是因为在有丝分裂间期进行 DNA 复制,使得 DNA 数目加倍,每条染色体上出现两个姐妹染色单体,即有两个 DNA 分子。 CD 段处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,此时每条染色体上有一个 DNA 分子。
(3)
本实验要验证细胞核对细胞分裂的影响更大,年轻人的体细胞分裂能力强、细胞状态较好,老年人的体细胞分裂能力弱、细胞状态较差,这一点可通过核移植实验进行验证,根据对照原则,可设计以下实验:将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养并观察细胞分裂的情况。如果细胞核对细胞分裂的影响更大,那么带有年轻人体细胞细胞核的细胞分裂会更旺盛,所以实验结果为前者几乎不分裂,后者分裂旺盛。
【点睛】本题考查观察细胞有丝分裂实验、核移植实验,意在考查考生对细胞分裂过程的识记和具备一定的实验设计能力。
下面是以花生为材料进行的实验。回答下列问题:
(1) 在子叶薄片上滴加 ________ 染液制成装片,通过显微镜可观察到橘黄色的颗粒。
(2) 取叶片细胞进行色素的提取和分离实验,提取液是 ____________ ,利用层析液分离色素的原理是 ______________________ 。实验获得的结果如下图所示, C 和 D 对应的两种色素主要吸收 ______________ 光。
(3) 根尖的 ________ 区可作为观察有丝分裂的材料,制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为:解离、 ________ 、 ________ 、制片;其中解离的目的是 ________________ 。
(1) 苏丹 III
(2) 无水乙醇 色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢 红光和蓝紫
(3) 分生 漂洗 染色 使组织中的细胞相互分离开来
【分析】 1 、脂肪可用苏丹 Ⅲ 染液鉴定,呈橘黄色。
2 、叶绿体色素提取的原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂,所以,可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢.根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
(1)
脂肪的鉴定常用苏丹 III 染液,两者反应后可在显微镜下观察到橘黄色颗粒。
(2)
由于色素易溶于有机溶剂,故取叶片细胞进行色素的提取和分离实验,提取液可用无水乙醇;叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢,根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来;色素的提取和分离实验中,由于溶解度的不同,由远及近分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和叶绿素 b ,故图中的 C 和 D 对应的色素是叶绿素 a 和叶绿素 b ,主要吸收红光和蓝紫光。
(3)
由于根尖分生区细胞分裂旺盛,故可选择分生区细胞作为观察有丝分裂的材料;制作洋葱临时装片的流程是:解离 → 漂洗 → 染色 → 制片,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。
【点睛】本题考查脂肪的鉴定、叶绿体中色素提取和分离和有丝分裂等实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
为研究某植物激素 A 对植物根尖有丝分裂的作用,某中学生物兴趣小组设计并进行了相关实验,实验步骤及结果如下。请回答:
① 将洋葱放在适宜条件下进行生根培养。
② 待洋葱根尖生长至约 3cm 时,选择根长势基本一致的洋葱平均分为 5 组,分别命名为 1 、 2 、 3 、 4 、 5 。
③ 用植物全营养液配制质量浓度分别为 0 、 0.01 、 0.03 、 0.05 、 0.07mg/L 的 A 溶液分别浸泡培养这 5 组洋葱根尖 24h 。
④ 剪取洋葱根尖进行解离、漂洗、 ? 、制片并观察,计算细胞分裂指数(分裂期细胞数与细胞总数的比值)。
(1) 步骤 ④ 中,解离的目的是 ___________ 。 “ ? ” 包括 ___________ ,常用的试剂是 ___________ 。
(2) 下表是一个同学将统计的实验结果制成的表格。
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 植物全营养液中的 A 浓度( mg/L ) | 0 | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.07 |
| 分裂指数( % ) | 12.1 | 17.3 | 18.2 | 20.0 | 22.5 |
洋葱根尖细胞细胞周期为 12h ,已知 A 药物对细胞周期长度没有影响,则在 A 浓度为 0.05mg/L 时,分裂间期的长度为 ___________h ,本实验的结论是 ____________ 。
(3) 观察洋葱根尖有丝分裂装片时,应找到 ___________ 区的细胞进行观察。分裂间期时,细胞中发生的主要变化是 _______________________ 。
(4) 细胞有丝分裂的重要意义是 ____________ ,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。
(1) 使组织中的细胞相互分离开来 染色 龙胆紫溶液或醋酸洋红液
(2) 9.6 A 药物可缩短间期,延长分裂期
(3) 分生区 完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成
(4) 将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中
【分析】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验原理:高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛,有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同,可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于那个时期;细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。
(1)
解离是为了使组织中的细胞相互分离开来。剪取洋葱根尖观察细胞分裂,需要经过解离、漂洗、染色和制片等步骤。染色常用龙胆紫溶液或醋酸洋红液。
(2)
A 药物对细胞周期长度没有影响,由于细胞各时期的长度与相应时期的细胞数目成正比,因此,在 A 浓度为 0.05mg/L 时,分裂间期的长度为 12× ( 1-20% ) =9.6h 。据表中实验数据可知,随着 A 浓度的增加,分裂指数增大,可得结论: A 药物可缩短间期,延长分裂期。
(3)
观察洋葱根尖有丝分裂装片时,应对分生区的细胞进行观察。分裂间期主要进行物质准备,完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成。
(4)
将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性,是细胞有丝分裂的重要意义。
【点睛】本题以研究某植物激素 A 对植物根尖有丝分裂的作用为背景,考查学生对细胞分裂的掌握情况以及实验分析能力。掌握细胞分裂知识、对照实验分析方法等,并结合题中关键信息综合分析是解题的关键。