K12学习届高考高三生物总复习第11讲细胞的增殖学案含答案.docx
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K12学习届高考高三生物总复习第11讲细胞的增殖学案含答案
2019届高考高三生物总复习第11讲-细胞的增殖学案含答案
2019届高考生物一轮复习学案含答案
第11讲细胞的增殖
[考纲要求]1.细胞的生长和增殖的周期性（Ⅱ）。
2.细胞的有丝分裂（Ⅱ）。
3.细胞的无丝分裂（Ⅰ）。
4.实验：
（1）观察细胞的有丝分裂。
（2）模拟探究细胞表面积与体积的关系。
考点一细胞的生长和细胞周期
1．细胞不能无限长大
（1）实验——细胞大小与物质运输的关系①实验原理
a．用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。
b．用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。
②实验结果和结论
a．在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。
b．NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小，说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率越低。
（2）细胞不能无限长大的原因
①受相对表面积的制约：
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。
②受核质比的制约：
细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。
2．细胞增殖
（1）概念：
细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
（2）方式
真核生物：
无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
原核生物：
二分裂。
（3）意义：
是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3．细胞周期
（1）范围：
连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期。
（2）概念：
连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行物质准备，同时细胞有适度的生长。
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
（3）细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图直线图坐标图A→B→C→A为一个细胞周期a＋b或c＋d为一个细胞周期a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C柱形图
（4）细胞周期的特点：
不同种类的细胞，其细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。
知识拓展
（1）间期又分为G1期、S期、G2期
G1期：
又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。
S期：
又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。
G2期：
又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
（2）细胞分裂后产生的子细胞有三种去向
①持续分裂：
始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。
②暂不分裂：
暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。
③永不分裂：
永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。
（1）细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率（×）
（2）琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快（×）（3）同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期（×）（4）任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期（×）（5）洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长（×）（6）多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖（√）
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组细胞多数处于分裂期，A组细胞为细胞分裂末期和未进行DNA复制的细胞2019届高考生物一轮复习学案含答案
下表是几种细胞细胞周期的持续时间（t/h），据表分析：
细胞类型蚕豆根尖分生区细胞小鼠十二指肠上皮细胞人的肝细胞人的宫颈癌细胞
（1）这些细胞有什么共同特点？
提示都是能进行连续分裂的细胞。
（2）不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？
同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
提示都不一定相同。
（3）显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？
提示细胞周期中，间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于间期。
分裂间期21分裂期1细胞周期2222
命题点一细胞不能无限长大的原因分析
1．将一块3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。
将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内，淹没浸泡10分钟。
下列说法正确的是
（）
A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大
B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大C．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积增大
D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大答案C
解析在“细胞大小与物质运输的关系”模拟实验中，用含酚酞的不同琼脂块模拟大小不同的细胞，用变红的琼脂块体积与琼脂块的总体积比模拟物质运输的速率，但各琼脂块中NaOH扩散速率相同，A项错误；随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比减小，B项错误；随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大，C项正确；随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例减小，D项错误。
2．以下有关细胞大小和分裂的叙述正确的是（）
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低B．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂
D．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加答案D
解析细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。
命题点二细胞周期的判断与分析
3．下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是（）
A．甲图中的S期位于丙图中的a→b段
B．一个完整的细胞周期是指乙中的a＋b段或b＋c段C．用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a→b段D．细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或a→b段答案C
解析甲图中的S期属于间期，而丙图中的a→b段是分裂期，A项错误；一个完整的细胞周期是指乙中的a＋b段或c＋d段，B项错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使丙细胞分裂停留在a→b段，C项正确；图中M或b、d或a→b段均表示分裂期，分裂期的后期和末期无染色单体，间期的G2期已形成染色单体，D项错误。
4．下图为细胞周期示意图，其中S期内解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。
下列相关叙述错误的是（）
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A．图示细胞的细胞周期为24hB．S期应为染色体复制及加倍的时期C．记忆B细胞所处时期应为G0期D．M期是染色单体出现和消失的时期答案B
解析一个细胞周期的总时长为分裂期用时与间期用时之和，A项正确；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期，B项错误；记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞，C项正确；染色单体出现在有丝分裂前期，消失在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期，D项正确。
与细胞周期相联系的知识
（1）联系基因突变：
在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
（2）联系染色体变异：
在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
（3）联系细胞癌变：
用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。
（4）联系免疫：
在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。
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考点二细胞的有丝分裂
1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例（连线）
巧记间期：
生长复制合成蛋；前期：
膜仁消失两体现；中期：
着丝点排在赤道板；后期：
单体分开向两极；末期：
两消两现一重建（重建指植物细胞重建细胞壁）。
2．动植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同（前期）细胞分裂方式不同（末期）植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
名称核糖体线粒体高尔基体中心体
生物类型动物、植物动物、植物植物动物、低等植物作用时期主要是间期整个细胞周期末期前期生理作用合成相关蛋白质提供能量与细胞壁（板）的形成有关与纺锤体的形成有关中心体发出星射线形成纺锤体细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两部分6
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4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化
（1）染色体行为变化
①当有染色单体（间期的G2期、前期、中期）时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
②当无染色单体（间期的G1期、后期、末期）时，染色体∶DNA＝1∶1。
（2）核DNA、染色体、染色单体的数目变化（以二倍体生物为例）
时期项目核DNA染色体染色单体
5.有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。
（1）间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成（×）
（2）前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体（×）（3）动植物细胞有丝分裂的中期都会出现赤道板（×）
（4）有丝分裂后期，着丝点分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍（×）（5）动、植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期（×）（6）大肠杆菌和人的红细胞均不能进行无丝分裂（√）
分析有丝分裂过程中相关曲线和图像
分裂间期2n→4n2n0→4n分裂期前期4n2n4n中期4n2n4n后期4n4n0末期4n→2n4n→2n0
（1）PQ形成的原因是DNA的复制，RS形成的原因是着丝点分裂。
（2）乙图是植物细胞有丝分裂前期，丙图是动物细胞有丝分裂后期。
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（3）乙图位于甲图中的QR段，丙图位于甲图中的ST段。
1．有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
（1）曲线模型
（2）曲线解读
项目核DNA染色体染色单体2.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
上升段的变化原因间期（S期）DNA复制，DNA数目加倍后期着丝点分裂，染色体数目加倍间期（S期）DNA复制，染色单体形成下降段的变化原因末期细胞一分为二，DNA数目减半末期细胞一分为二，染色体数目减半后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失
图中ef（BC）段表示S期DNA的复制，染色单体形成，fg（CD）段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh（DE）段表示有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失。
3．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律（以二倍体生物为例）
（1）根据染色单体变化判断各时期
有→前期、中期甲图
染色单体
无→后期乙图、末期丙图
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
（2）根据比例关系判断各时期
4n∶2n∶4n→前期、中期甲图
DNA∶染色体∶染色单体＝4n∶4n∶0→后期乙图
2n∶2n∶0→末期丙图
命题点一有丝分裂相关图像的分析
1．（20XX·江西上高二中第三次月考）下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是（）
A．该生物可能是低等植物
B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2C．甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期答案D
解析图中细胞没有细胞壁、含有中心体，应是动物细胞，A项错误；图乙中没有染色单体，B项错误；甲细胞中中心体已经完成了复制，C项错误；图甲中染色体散乱排布，是有丝分裂前期，图乙中着丝点分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图丙中染色体的着丝点排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D项正确。
2．下图为植物细胞有丝分裂各时期图像，下列叙述错误的是（）
A．有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③B．图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线
C．有丝分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的D．细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器答案B
解析图中①～⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期，其中分裂期细胞出现的先后顺序是：
①前期、⑤中期、②后期、③末期，A项正确；因图中没有中心体，所以纺锤体是细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中M为细胞板、N为核仁，P为纺锤丝，B项错
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
误；染色体主要DNA和蛋白质组成，所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行，C项正确；细胞④对应的时期为有丝分裂间期，该时期的最大特点是进行DNA分子的复制以及相关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D项正确。
“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像
命题点二有丝分裂相关曲线图分析
3.如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。
下列相关说法不正确的是（）
A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变
B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变答案D
解析若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但细胞中DNA含量不变；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示细胞分裂成两个子细胞的过程，着丝点分裂发生在bc段，因此D项中a→c过程中包含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。
4．图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。
下列有关叙述不正确的是（）
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B．处于图3中bc段的是图1所示细胞，完成图3中cd段变化的细胞分裂时期是后期C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况
D．图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期答案B
解析图3中的bc段可表示有丝分裂G2期、前期、中期、后期和部分末期，因此包含图1和图2；完成图3中cd段变化的细胞分裂时期是末期。
命题点三有丝分裂有关柱形图分析
5.处于有丝分裂过程中的某动物细胞内的染色体数（a）、染色单体数（b）、DNA分子数（c）可用如图所示的关系表示，此时细胞内可能发生着（）
A．纺锤体形成C．细胞板形成答案A
解析纺锤体形成于有丝分裂前期，此时染色体数（a）∶染色单体数（b）∶核DNA分子数（c）＝1∶2∶2，A项正确；着丝点分裂处于有丝分裂后期，每条染色体上含有1个DNA分子，没有染色单体，B项错误；细胞板出现在植物细胞有丝分裂中，题中为动物细胞，C项错误；新的核膜出现于有丝分裂末期，此时每条染色体上含有1个DNA分子，没有染色单体，D项错误。
6．图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计（图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同）。
下列有关叙述中正确的是（）
B．着丝点分裂D．出现新的核膜
A．该动物的体细胞中都含有4条染色体
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2019届高考生物一轮复习学案含答案
B．图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体
C．图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系D．图丁所示细胞正处于有丝分裂后期答案C
解析根据题意可知，图甲表示某二倍体动物细胞的有丝分裂图像，从图甲可以看出该细胞处于有丝分裂后期，细胞中有8条染色体，据此可以推断该动物体细胞中一般含有4条染色体，但不能说明该动物的体细胞中都含有4条染色体，如图甲细胞就有8条染色体，A项错误；根据有丝分裂不同时期染色体、染色单体和DNA分子的数量关系以及染色单体数可出现“0”，可以判断图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和DNA，B项错误；图丙中染色单体数为0，但染色体数与DNA分子数都加倍，据此可判断图丙表示的是处于有丝分裂后期的细胞，故图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系，C项正确；图丁所示细胞中没有染色单体，染色体数目与DNA数目相等，可以判断该细胞处于有丝分裂末期，D项错误。
迅速识别柱形图中的染色体、染色单体和DNA
（1）先看染色单体：
染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。
（2）再看DNA和染色体：
DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。
考点三观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
（1）高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
（2）细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红液）染成深色。
（3）于各个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。
2．实验步骤
（1）洋葱根尖的培养：
实验前3～4d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处常换水，待根长至约5cm。
（2）装片的制作
取材：
剪取根尖约2～3mm↓
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解离液：
质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液1∶1
解离目的：
使组织中的细胞相互分离
时间：
3～5min↓
漂洗液：
清水防止解离过度漂洗目的
便于染色
时间：
约10min↓
龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色目的：
使染色体着色，便于观察
时间：
3～5min
↓
染液：
质量浓度为g/mL或g/mL的
用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一片载制片
玻片，用拇指轻压
（3）观察
低倍镜观察：
根据根尖特点找到分生区细胞，特点是细胞呈正方形，排列紧密。
↓
高倍镜观察：
先找分裂中期的细胞，再找前期、后期、末期细胞，最后观察分裂间期细胞。
（4）绘图：
绘制植物细胞有丝分裂中期简图。
归纳总结
类型实验材料的选择部分时间解离时间漂洗时间操作注意事项染色时间压片力度太短过长适宜太短过长过轻过重选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料选取分裂旺盛的部位（如根尖、茎尖的分生区）必须在分裂旺盛的时间细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色体或染色质不能完全着色使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体细胞未分散开将组织压烂13
2019届高考生物一轮复习学案含答案
显微镜观察问题探究
细胞状态细胞数目显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长
（1）取材时为什么只能剪取根尖2～3mm，而不能过长？
提示若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找分裂细胞的难度。
（2）解离和染色时间要严格控制的原因是什么？
提示①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则会导致细胞解离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
②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位充满染色剂，无法分辨染色体。
（3）压片时的操作要领是什么？
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）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？
提示①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。
②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断地移动装片，在不同的视野中寻找。
命题点一实验基础
1．下图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是（）
A．剪取洋葱根尖2～3mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节C．在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显答案C
解析根尖2～3mm的区域属于分生区，A项错误；在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而在③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C项正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，用于
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观察质壁分离与复原，现象不明显，D项错误。
2．在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示（“＋”表示操作，“－”表示未操作）：
实验人员甲乙丙
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答案C
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5～7mm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，故观察不到染色体。
“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的4点提醒
（1）根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。
（2）不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，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。
（3）细胞板是一个真实的结构，而赤道板是人为定义的面，看不到此“结构”。
（4）“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期
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