2020年高考生物實(shí)驗(yàn)突破 專題09 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（含解析）

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1、專題09 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1．實(shí)驗(yàn)原理 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，以致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體的數(shù)目發(fā)生變化。 提示　著絲點(diǎn)分裂與紡錘體無(wú)關(guān)，沒(méi)有紡錘體的牽引，著絲點(diǎn)也能正常分裂。 2． 實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象 （1） (2)現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。 3．注意事項(xiàng) (1)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不能持續(xù)觀察到細(xì)胞中染色體的數(shù)目變化。 (2)選材只能是分生區(qū)細(xì)胞，不能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化。 4．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中

2、的試劑及其作用 試劑 使用方法 作用 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細(xì)胞形態(tài) 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理的根尖 洗去卡諾氏液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸 與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根尖細(xì)胞 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 洗去藥液，防止解離過(guò)度 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色 5．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的比較 項(xiàng)目 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 培

3、養(yǎng) 待洋蔥長(zhǎng)出1 cm左右不定根時(shí)放入冰箱低溫室(4 ℃)誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h 適宜溫度下培養(yǎng) 固定 解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次 不用固定 染色 用改良苯酚品紅染液 用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液 考點(diǎn)一：實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作步驟 例1．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。某生物小組為了探究用一定時(shí)間的低溫(如4 ℃)處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體

4、加倍 B．本實(shí)驗(yàn)可以在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目 C．本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片，制作步驟是解離→漂洗→染色→制片 D．本實(shí)驗(yàn)可以看到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過(guò)程 【答案】　D 【解析】　由于在裝片制作過(guò)程中已經(jīng)將細(xì)胞殺死，所以用顯微鏡觀察時(shí)看不到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過(guò)程，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 例2．將洋蔥(2n＝16)放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥底部接觸水面。待洋蔥長(zhǎng)出約1 cm左右的不定根時(shí)，再將整個(gè)裝置放入4 ℃環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)36 h，然后取根尖制作成臨時(shí)裝片在顯微鏡下觀察。下列與此相關(guān)的敘述中，正確的是(　　) A．卡諾氏液的作

5、用是使洋蔥根尖的組織細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái) B．顯微鏡視野中可以觀察到16、32或64條染色體的細(xì)胞 C．顯微鏡視野中可以觀察到四分體和同源染色體分離現(xiàn)象 D．4 ℃的低溫通過(guò)抑制著絲點(diǎn)的分裂而使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 【答案】　B 【解析】　卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)，解離液的作用是使組織細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)，A錯(cuò)誤；由于低溫誘導(dǎo)，有的細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，有的仍為正常二倍體，加倍后染色體數(shù)目為32條，或沒(méi)有加倍的細(xì)胞中染色體數(shù)目在有絲分裂后期為32條，加倍后的染色體在有絲分裂后期為64條，而正常細(xì)胞染色體數(shù)目為16條，B正確；同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體及分離是減數(shù)第一次分裂的特征，有絲分裂沒(méi)

6、有此現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；低溫抑制細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘體的形成，而不是抑制著絲點(diǎn)的分裂，無(wú)紡錘體的牽引，染色體無(wú)法向兩極移動(dòng)而保留在一個(gè)細(xì)胞中，從而使染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)的拓展和應(yīng)用 例1．以下材料選自某同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的部分記錄。 實(shí)驗(yàn)名稱：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化 實(shí)驗(yàn)步驟：培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長(zhǎng)出1 cm左右，剪取根尖0.5～1 cm，置于盛有清水的培養(yǎng)皿內(nèi)，并在冰箱的冷藏室誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h，將誘導(dǎo)后的根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗兩次。 裝片制作：解離→染色→漂洗→制片。 觀察：先用低倍鏡尋找染色體

7、形態(tài)較好的分裂圖像，確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞染色體發(fā)生數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：低溫條件下根尖所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。 問(wèn)題：(1)請(qǐng)將上述內(nèi)容中錯(cuò)誤之處予以改正。 ①_____________________________________________________________________________； ②_____________________________________________________________________________; ③________________________________________________

8、_____________________ _______________________________________________________________________________。 (2)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原因是________________________________。如果要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思路：__________________________________________________________________。 【答案】　(1)①將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)?、诮怆x→漂洗→染色→制片?、鄄糠?/p>

9、細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒(méi)有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化　(2)低溫抑制紡錘體的形成　設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果 【解析】　 (1)由于實(shí)驗(yàn)是低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，待根長(zhǎng)出約1 cm的不定根時(shí)，要將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4 ℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h；細(xì)胞有絲分裂裝片制作過(guò)程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察，所以實(shí)驗(yàn)中將漂洗與染色顛倒了；細(xì)胞在低溫下不會(huì)都發(fā)生變異，而且大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，所以低溫條件下根尖只有部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒(méi)有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目的變化，而不可能所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。(2)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原因是

10、抑制紡錘體的形成，溫度不同，誘導(dǎo)的效果也不一樣；要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，需要設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 例2．四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、12 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)1 h。 ③取大蒜隨機(jī)均分成____________組，分別放入

11、5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。 ④分別取根尖0.5～1 cm，放入____________中固定0.5～1 h，然后用____________________ ____________________________________________________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→__________→制片。 ⑥低倍鏡檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最適溫度。 (4)實(shí)驗(yàn)分析 ①設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是___________________________________________

12、_。 ②除低溫外，________________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是____________________________________________________________________。 【答案】　(2)②4 ℃　8 ℃　③5?、芸ㄖZ氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精?、萜础∪旧?4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理，是為了進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1 h是為了在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度干擾?、谇锼伤亍∫种萍忓N體的形成 【解析】　本實(shí)驗(yàn)的目的是探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，所以溫度應(yīng)設(shè)置為自變量，不同溫度處理是為了進(jìn)行相

13、互對(duì)照，恒溫處理1 h是為了在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來(lái)確定最適溫度。 易錯(cuò)點(diǎn)一：選材 ①選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得，又要便于觀察。 ②常用的觀察材料有蠶豆、洋蔥、大蒜等。 易錯(cuò)點(diǎn)二：歸納實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用 ①卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。 ②體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。 ③解離液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精為1∶1混合)：使組織中的細(xì)胞相互分離。 ④清水：洗去解離液，防止解離過(guò)度影響染色。 ⑤改良苯酚品紅染液：使染色體著色，便于觀察染

14、色體的形態(tài)、數(shù)目、行為。 易錯(cuò)點(diǎn)三：根尖培養(yǎng) ①培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤(rùn)以利生根。 ②低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4 ℃、0 ℃三種，以作對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。 易錯(cuò)點(diǎn)四：觀察：換用高倍鏡觀察材料，只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦，切不可動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋。顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被殺死的細(xì)胞。 挑戰(zhàn)真題： (2014·四川卷，5)油菜物種甲(2n＝20)與乙(2n＝16)通過(guò)人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開(kāi)花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是(　　) A.秋水仙素通過(guò)促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂，使染色體數(shù)目加倍 B.幼苗丁細(xì)胞分裂后期，

15、可觀察到36或72條染色體 C.丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進(jìn)化的方向 D.形成戊的過(guò)程未經(jīng)過(guò)地理隔離，因而戊不是新物種 【答案】 B　 【解析】 秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體的形成，使染色體加倍，A錯(cuò)誤；丙的染色體數(shù)為18條，用秋水仙素處理頂芽形成幼苗丁，并不是所有細(xì)胞的染色體都能加倍，在幼苗丁細(xì)胞分裂后期，可觀察到：不加倍的為36條染色體，加倍的為72條染色體，B正確；丙到丁發(fā)生的染色體變化僅為生物進(jìn)化提供材料，而自然選擇才決定生物進(jìn)化的方向，C錯(cuò)誤；地理隔離并非新物種形成的必經(jīng)途徑，而生殖隔離才是新物種形成的標(biāo)志，D錯(cuò)誤。 挑戰(zhàn)模擬題： 一、選擇題 1.(2019·湖北荊州

16、第一次質(zhì)檢)下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)條件和試劑使用的敘述中，錯(cuò)誤的一組是(　　) ①低溫：與“多倍體育種”中“秋水仙素”的作用機(jī)理相同 ②酒精：與在“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”中的使用方法相同 ③卡諾氏液：與“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同 ④改良苯酚品紅染液：與“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”中“醋酸洋紅液”的使用目的相同 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 【解析】　低溫和秋水仙素都可抑制紡錘體的形成，①正確；檢測(cè)生物組織的脂肪的實(shí)驗(yàn)中酒精的作用是洗去浮色，在低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中，使用酒精的目的是

17、沖洗殘留的卡諾氏液及酒精與鹽酸混合用于解離根尖細(xì)胞，②錯(cuò)誤；卡諾氏液用于固定細(xì)胞的形態(tài)，在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)中，NaOH溶液的作用是吸收空氣中的CO2，③錯(cuò)誤；改良苯酚品紅染液和醋酸洋紅液的使用目的都是將染色體著色，④正確。 【答案】　C 2.(2019·福建龍巖期末)低溫誘導(dǎo)植物(洋蔥根尖)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，以下相關(guān)敘述正確的是(　　) A.在低倍鏡視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞 B.洋蔥根尖在冰箱的低溫室內(nèi)誘導(dǎo)36 h，可抑制細(xì)胞分裂中染色體的著絲點(diǎn)分裂 C.用卡諾氏液固定細(xì)胞的形態(tài)，用甲基綠染液對(duì)染色體染色 D.低溫處理洋蔥根尖分生組織細(xì)

18、胞，作用的時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期 【答案】　A 【解析】　低溫能抑制細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤；低溫能夠抑制紡錘體的形成，但不影響著絲點(diǎn)分裂，B錯(cuò)誤；染色體的染色使用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液等堿性染料，甲基綠只能用于DNA的染色，C錯(cuò)誤。 3．洋蔥是二倍體植物，體細(xì)胞中有16條染色體，某同學(xué)用低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍獲得成功。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該同學(xué)不會(huì)觀察到染色體加倍的過(guò)程 B．低溫誘導(dǎo)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍時(shí)不可能發(fā)生基因重組 C．分生區(qū)同時(shí)存在染色體數(shù)為8、16、32、64的細(xì)胞 D．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是抑制

19、紡錘體的形成 【答案】　C 【解析】　制片時(shí)經(jīng)過(guò)解離的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會(huì)觀察到染色體數(shù)目加倍的過(guò)程，A正確；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，B正確；分生區(qū)細(xì)胞有的含2個(gè)染色體組，有的含4個(gè)染色體組，若誘導(dǎo)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)使染色體已經(jīng)加倍的細(xì)胞再次進(jìn)行有絲分裂，產(chǎn)生含有8個(gè)染色體組的細(xì)胞，但不可能出現(xiàn)8條染色體的情況，因?yàn)楦饧?xì)胞不進(jìn)行減數(shù)分裂，C錯(cuò)誤；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，D正確。 4.有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是(　　) A． 可能出現(xiàn)三倍體細(xì)

20、胞 B． 多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C． 多倍體細(xì)胞形成過(guò)程無(wú)完整的細(xì)胞周期 D． 多倍體形成過(guò)程增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì) 【答案】C 【解析】低溫誘導(dǎo)大蒜根尖的細(xì)胞染色體加倍為四倍體，A不正確。低溫誘導(dǎo)不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，B不正確。根尖細(xì)胞的分裂為有絲分裂，D不正確。 5.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A． 低溫誘導(dǎo)能抑制分裂時(shí)紡錘體的形成 B． 改良苯酚品紅溶液的作用是固定和染色 C． 固定和解離后的漂洗液都是95%酒精 D． 該實(shí)驗(yàn)的目的是了解紡錘體的結(jié)構(gòu) 【答案】A 【解析】改良苯酚品紅溶液的作用只有

21、染色，固定后漂洗用清水，該實(shí)驗(yàn)的目的是低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的作用機(jī)制及學(xué)習(xí)誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍的方法。 6.對(duì)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，不正確的描述是(　　) A． 處于分裂間期的細(xì)胞最多 B． 在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞 C． 在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的動(dòng)態(tài)過(guò)程 D． 在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似 【答案】C 【解析】在低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中，先用低溫處理具有分裂能力的細(xì)胞，發(fā)生染色體數(shù)目變化，然后用卡諾氏液固定細(xì)胞，解離過(guò)程中細(xì)胞已死亡，觀察時(shí)只能看到染色體數(shù)目不同的細(xì)胞，而觀察不到

22、一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。 7.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程的敘述，不正確的是(　　) A． 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的原理是低溫能夠抑制紡錘體的形成 B． 實(shí)驗(yàn)中把洋蔥根尖分別放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，目的是固定細(xì)胞的形態(tài) C． 制作裝片過(guò)程中，用15%的鹽酸和95%的酒精混合液(1∶1)解離的目的是使細(xì)胞互相分散開(kāi)來(lái) D． 實(shí)驗(yàn)中使用酒精的目的是沖洗掉鹽酸，有利于染色 【答案】D 【解析】實(shí)驗(yàn)中使用酒精的目的是沖洗掉卡諾氏液，有利于制作裝片。 8.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)敘述中，正確的是(　　) A． 低溫處理洋蔥根尖后會(huì)引起成

23、熟區(qū)細(xì)胞染色體數(shù)目的變化 B． 在觀察低溫處理的洋蔥根尖裝片時(shí)，可以看到細(xì)胞中染色體的變化情況 C． 低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的 D． 觀察洋蔥根尖裝片時(shí)要先在低倍鏡下找到所要觀察的細(xì)胞，將所要觀察的細(xì)胞移到視野的中央，調(diào)節(jié)視野的亮度，再轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋直至物像清晰 【答案】C 【解析】洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞不再進(jìn)行細(xì)胞分裂，制成的洋蔥根尖裝片，細(xì)胞已經(jīng)死亡，看到的只是細(xì)胞分裂某一時(shí)期的瞬間圖像，看不到細(xì)胞分裂的連續(xù)變化情況。低溫處理和用秋水仙素處理材料都可以抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成。用高倍鏡觀察裝片時(shí)，應(yīng)該用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋將物像調(diào)清晰。 9.有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染

24、色體加倍”的實(shí)驗(yàn)，不正確的敘述是(　　) A． 在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似 B． 將根尖浸泡在卡諾氏溶液中的目的是固定細(xì)胞的形態(tài) C． 制作裝片包括解離、漂洗、染色、制片4個(gè)步驟 D． 低溫誘導(dǎo)多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% 【答案】D 【解析】在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似，都是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成；使用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后，要用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次；制作裝片包括解離→漂洗→染色→制片4個(gè)步驟；低溫誘導(dǎo)染色體加倍的頻率低，因此多倍體細(xì)胞形成的比例常不達(dá)100%。 10.關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正

25、確的是(　　) A． 原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B． 解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C． 染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D． 觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 【答案】C 【解析】低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是：低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞核；卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖解離；洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞。 11.

26、下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是(　　) A． 實(shí)驗(yàn)中用洋蔥鱗片葉做材料而不能用大腸桿菌等原核生物替代 B． 染色常用的染液為0.01 g/mL的龍膽紫溶液，也可用醋酸洋紅替代 C． 最好選用分裂中期的圖像進(jìn)行觀察，此時(shí)染色體形態(tài)最清晰 D． 低溫處理與觀察不能同時(shí)進(jìn)行 【答案】A 【解析】實(shí)驗(yàn)中所用材料應(yīng)為進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料，而洋蔥鱗片葉是高度分化的細(xì)胞，已不再分裂。龍膽紫和醋酸洋紅均為堿性染料，易使染色體著色。染色體在中期時(shí)形態(tài)最為清晰，易于觀察。本實(shí)驗(yàn)以染色體數(shù)目的變化為指標(biāo)，而不是以染色體行為為指標(biāo)的，所以應(yīng)先處理后觀察。 12.用低溫處理植物

27、分生組織細(xì)胞，能夠?qū)?xì)胞產(chǎn)生的影響是(　　) A． 抑制染色體著絲點(diǎn)分裂 B． 抑制DNA分子復(fù)制 C． 抑制紡錘體的形成 D． 抑制DNA的轉(zhuǎn)錄 【答案】C 【解析】低溫僅能抑制紡錘體的形成，使復(fù)制后的染色體雖然能分離，但不能被拉向兩極，使細(xì)胞不分裂、染色體加倍，與DNA的復(fù)制、著絲點(diǎn)的分裂無(wú)關(guān)。 二、非選擇題 13.以下材料選自某同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的部分記錄。 實(shí)驗(yàn)名稱：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長(zhǎng)出1 cm左右，剪取根尖0.5～1 cm，置于盛有清水的培養(yǎng)皿內(nèi)，并在冰箱的冷藏室誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h。將誘導(dǎo)后的

28、根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗兩次。 ②裝片制作：解離→染色→漂洗→制片。 ③觀察：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相，確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：低溫條件下根尖所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。 問(wèn)題： 請(qǐng)將上述內(nèi)容中錯(cuò)誤之處予以改正。 ________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

29、______ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】?、賾?yīng)將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h后再剪取根尖；②裝片制作順序應(yīng)為解離→漂洗→染色→制片；③實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)為部分根尖細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或沒(méi)有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化 14．四倍體大蒜比二倍體大蒜的產(chǎn)量高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計(jì)如

30、下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒溫箱中1 h。 ③________________________________________________________________________。 ④分別取根尖__________cm，放入__________中固定0.5～1 h，然后用__________________

31、__沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→________→制片。 ⑥低倍鏡檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)____________________________________________，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析： a．設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 b．對(duì)染色體染色還可以用_______

32、_____、__________等。 c．除低溫外，________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是____________________。 【答案】　(2)②4 ℃　8 ℃　12 ℃　③取大蒜隨機(jī)均分為5組，分別放入5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)36 h　④0.5～1　卡諾氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液?、萜础∪旧? ⑥每組視野中的染色體加倍率　(4)a.進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1 h是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾　b．龍膽紫染液　醋酸洋紅液　c．秋水仙素　抑制紡錘體形成 【解析】　(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以應(yīng)將溫度設(shè)置為唯一變量，可設(shè)置－4 ℃、0 ℃、4

33、℃、8 ℃、12 ℃的溫度梯度。選取根尖0.5～1 cm，不可過(guò)長(zhǎng)，主要取分生區(qū)的組織細(xì)胞。將根尖放入卡諾氏液中固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液沖洗2次。裝片制作包括解離、漂洗、染色 15.四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取五個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4℃、0℃、________、________、________的恒溫箱中1 h。 ③_________

34、_______________________________________________________________。 ④分別取根尖________cm，放入________中固定0.5~1h，然后用____________________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→________→制片。 ⑥低倍鏡檢測(cè)，________，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析 ①設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是________________________________________________。 ②對(duì)染色體染色還可以用_

35、_______、________等。 ③除低溫外，________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是______________________。 【答案】(2)②4℃　8℃　12℃?、廴〈笏怆S機(jī)均分為五組，分別放入五個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)36 h　④0.5～1　卡諾氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液 ⑤漂洗　染色?、藿y(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體加倍率 (4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理，是為了進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1 h是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾　②龍膽紫溶液　醋酸洋紅溶液?、矍锼伤亍∫种萍忓N體形成 【解析】本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以溫度應(yīng)設(shè)置為變量，不同溫度

36、處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照，在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細(xì)胞加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來(lái)確定最佳低溫。 16.洋蔥(2n=16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對(duì)洋蔥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)(即視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分比)的影響,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①將洋蔥的老根去除,經(jīng)水培生根后取出。 ②將洋蔥分組同時(shí)轉(zhuǎn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h;秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0 h、12 h、24 h、36 h。 ③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份

37、無(wú)水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定8 h,然后將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中5~8 min。 ④將根尖取出,放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品紅試劑染色。 ⑥制片、鏡檢;計(jì)數(shù)、拍照。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:不同方法處理后的細(xì)胞分裂指數(shù)(%)如下表。 請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn),回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中”的作用是。 (2)步驟⑥為了獲得相應(yīng)的觀察視野,鏡檢時(shí)正確的操作方法是。 (3)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)推測(cè),石炭酸—品紅試劑是一種性染料。 (4)為了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更加科學(xué),計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)采取的方法是。 (5)根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論: ①質(zhì)量分?jǐn)?shù)

38、為秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細(xì)胞分裂指數(shù)較高; ②本實(shí)驗(yàn)的各種處理中,提高細(xì)胞分裂指數(shù)的最佳方法是。 (6)下面為一位同學(xué)在步驟⑥所拍攝的顯微照片,形成細(xì)胞a的最可能的原因是。 【答案】(1)使組織中細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái) (2)先在低倍鏡下觀察,緩慢移動(dòng)裝片,發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡 (3)堿 (4)每組裝片觀察多個(gè)視野 (5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h,再在清水中培養(yǎng)36 h (6)秋水仙素處理發(fā)生在上一個(gè)細(xì)胞周期紡錘體形成之后 【解析】染色體易被堿性染料染成深色,所以石炭酸—品紅試劑是一種堿性染料。若要計(jì)數(shù)更準(zhǔn)確、科學(xué)，應(yīng)對(duì)同一個(gè)裝片選取多個(gè)視野。表中數(shù)據(jù)顯示,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的秋水仙素溶液誘導(dǎo)后細(xì)胞分裂指數(shù)較高，各種處理中用0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h，再在清水中培養(yǎng)36 h后的方法最佳。圖示顯微照片顯示a細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目比其他分裂期細(xì)胞中染色體數(shù)目少，說(shuō)明秋水仙素處理發(fā)生在紡錘體形成之后,細(xì)胞染色體沒(méi)有加倍。 17