冲刺高考生物实验突破专题低温诱导植物染色体数目的变化附答案及解析文档格式.docx

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洗去药液，防止解离过度

改良苯酚品红染液

把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5min

使染色体着色

5．低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的比较

项目

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

培养

待洋葱长出1cm左右不定根时放入冰箱低温室（4℃）诱导培养36h

适宜温度下培养

固定

解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次

不用固定

染色

用改良苯酚品红染液

用醋酸洋红液或龙胆紫溶液

考点一：

实验的基本原理和操作步骤

例1．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6h，能够诱导细胞内染色体加倍。

某生物小组为了探究用一定时间的低温（如4℃）处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。

下列关于该实验的叙述中，错误的是（　　）

A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍

B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目

C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片

D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程

例2．将洋葱（2n＝16）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。

待洋葱长出约1cm左右的不定根时，再将整个装置放入4℃环境下继续培养36h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。

下列与此相关的叙述中，正确的是（　　）

A．卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来

B．显微镜视野中可以观察到16、32或64条染色体的细胞

C．显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象

D．4℃的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍

考点二　实验的拓展和应用

例1．以下材料选自某同学所做实验的部分记录。

实验名称：

低温诱导植物细胞染色体数目的变化

实验步骤：

培养固定：

将洋葱放在装满清水的广口瓶上，待根长出1cm左右，剪取根尖0.5～1cm，置于盛有清水的培养皿内，并在冰箱的冷藏室诱导培养36h，将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。

装片制作：

解离→染色→漂洗→制片。

观察：

先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像，确认某个细胞染色体发生数目变化后，再用高倍镜观察。

实验结论：

低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。

问题：

（1）请将上述内容中错误之处予以改正。

①_____________________________________________________________________________；

②_____________________________________________________________________________;

③_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

（2）低温诱导染色体数目加倍的原因是________________________________。

如果要探究诱导染色体数目变化的最适温度，请写出简单的设计思路：

__________________________________________________________________。

例2．四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度，设计了如下实验：

（1）实验主要材料：

大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、质量分数为15%的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。

（2）实验步骤

①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。

②将培养皿分别放入－4℃、0℃、________、________、12℃的恒温箱中培养1h。

③取大蒜随机均分成____________组，分别放入5个培养皿中诱导培养36小时。

④分别取根尖0.5～1cm，放入____________中固定0.5～1h，然后用____________________

____________________________________________________冲洗2次。

⑤制作装片：

解离→________→__________→制片。

⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。

（3）实验结果：

染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。

（4）实验分析

①设置实验步骤②的目的是____________________________________________。

②除低温外，________________也可以诱导染色体数目加倍，原理是____________________________________________________________________。

易错点一：

选材

①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察。

②常用的观察材料有蚕豆、洋葱、大蒜等。

易错点二：

归纳实验中各种液体的作用

①卡诺氏液：

固定细胞形态。

②体积分数为95%的酒精：

冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。

③解离液（质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精为1∶1混合）：

使组织中的细胞相互分离。

④清水：

洗去解离液，防止解离过度影响染色。

⑤改良苯酚品红染液：

使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。

易错点三：

根尖培养

①培养不定根：

要使材料湿润以利生根。

②低温诱导：

应设常温、低温4℃、0℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。

易错点四：

换用高倍镜观察材料，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。

显微镜下观察到的细胞是已被杀死的细胞。

挑战真题：

（2014·

四川卷，5）油菜物种甲（2n＝20）与乙（2n＝16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。

下列叙述正确的是（　　）

A.秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍

B.幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体

C.丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向

D.形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种

挑战模拟题：

一、选择题

1.（2019·

湖北荆州第一次质检）下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验条件和试剂使用的叙述中，错误的一组是（　　）

①低温：

与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同

②酒精：

与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同

③卡诺氏液：

与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同

④改良苯酚品红染液：

与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红液”的使用目的相同

A.①②B.①④

C.②③D.③④

2.（2019·

福建龙岩期末）低温诱导植物（洋葱根尖）染色体数目变化的实验，以下相关叙述正确的是（　　）

A.在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞

B.洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导36h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂

C.用卡诺氏液固定细胞的形态，用甲基绿染液对染色体染色

D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期

3．洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍获得成功。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．该同学不会观察到染色体加倍的过程

B．低温诱导细胞染色体数目加倍时不可能发生基因重组

C．分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞

D．低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成

4.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是（　　）

A．可能出现三倍体细胞

B．多倍体细胞形成的比例常达100%

C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期

D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会

5.下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（　　）

A．低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成

B．改良苯酚品红溶液的作用是固定和染色

C．固定和解离后的漂洗液都是95%酒精

D．该实验的目的是了解纺锤体的结构

6.对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是（　　）

A．处于分裂间期的细胞最多

B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞

C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的动态过程

D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似

7.下列关于“低温诱导染色体数目的变化”的实验原理及过程的叙述，不正确的是（　　）

A．低温诱导植物染色体数目变化的原理是低温能够抑制纺锤体的形成

B．实验中把洋葱根尖分别放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，目的是固定细胞的形态

C．制作装片过程中，用15%的盐酸和95%的酒精混合液（1∶1）解离的目的是使细胞互相分散开来

D．实验中使用酒精的目的是冲洗掉盐酸，有利于染色

8.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验叙述中，正确的是（　　）

A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化

B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，可以看到细胞中染色体的变化情况

C．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的

D．观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰

9.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，不正确的叙述是（　　）

A．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似

B．将根尖浸泡在卡诺氏溶液中的目的是固定细胞的形态

C．制作装片包括解离、漂洗、染色、制片4个步骤

D．低温诱导多倍体细胞形成的比例常达100%

10.关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是（　　）

A．原理：

低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极

B．解离：

盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离

C．染色：

改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色

D．观察：

显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变

11.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的说法不正确的是（　　）

A．实验中用洋葱鳞片叶做材料而不能用大肠杆菌等原核生物替代

B．染色常用的染液为0.01g/mL的龙胆紫溶液，也可用醋酸洋红替代

C．最好选用分裂中期的图像进行观察，此时染色体形态最清晰

D．低温处理与观察不能同时进行

12.用低温处理植物分生组织细胞，能够对细胞产生的影响是（　　）

A．抑制染色体着丝点分裂

B．抑制DNA分子复制

C．抑制纺锤体的形成

D．抑制DNA的转录

二、非选择题

13.以下材料选自某同学所做实验的部分记录。

低温诱导植物染色体数目的变化。

①培养固定：

将洋葱放在装满清水的广口瓶上，待根长出1cm左右，剪取根尖0.5～1cm，置于盛有清水的培养皿内，并在冰箱的冷藏室诱导培养36h。

将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。

②装片制作：

③观察：

先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。

请将上述内容中错误之处予以改正。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

14．四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。

请分析回答下列问题：

大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液。

（2）实验步骤：

②将培养皿分别放入－4℃、0℃、________、________、________的恒温箱中1h。

③________________________________________________________________________。

④分别取根尖__________cm，放入__________中固定0.5～1h，然后用____________________冲洗2次。

解离→________→________→制片。

⑥低倍镜检测，统计____________________________________________，并记录结果。

染色体加倍率最高的一组为最佳低温。

（4）实验分析：

a．设置实验步骤②的目的是___________________________________________________

b．对染色体染色还可以用____________、__________等。

c．除低温外，________也可以诱导染色体数目加倍，原理是____________________。

15.四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。

①取五个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。

②将培养皿分别放入－4℃、0℃、________、________、________的恒温箱中1h。

④分别取根尖________cm，放入________中固定0.5~1h，然后用____________________冲洗2次。

⑥低倍镜检测，________，并记录结果。

①设置实验步骤②的目的是________________________________________________。

②对染色体染色还可以用________、________等。

③除低温外，________也可以诱导染色体数目加倍，原理是______________________。

16.洋葱（2n=16）为二倍体植物。

为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数（即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比）的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实验步骤如下:

①将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。

②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分别培养24h、36h、48h;

秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。

③剪取根尖,用Carnoy固定液（用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀）固定8h,然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5~8min。

④将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。

⑤用石炭酸—品红试剂染色。

⑥制片、镜检;

计数、拍照。

实验结果:

不同方法处理后的细胞分裂指数（%）如下表。

请分析上述实验,回答有关问题。

（1）步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是。

（2）步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是。

（3）根据所学的知识推测,石炭酸—品红试剂是一种性染料。

（4）为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是。

（5）根据上表结果可以得出如下初步结论:

①质量分数为秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高;

②本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是。

（6）下面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片,形成细胞a的最可能的原因是。

3．实验步骤与现象

【答案】　D

【解析】　由于在装片制作过程中已经将细胞杀死，所以用显微镜观察时看不到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程，故D项错误。

【答案】　B

【解析】　卡诺氏液的作用是固定细胞形态，解离液的作用是使组织细胞相互分离开来，A错误；

由于低温诱导，有的细胞中染色体数目加倍，有的仍为正常二倍体，加倍后染色体数目为32条，或没有加倍的细胞中染色体数目在有丝分裂后期为32条，加倍后的染色体在有丝分裂后期为64条，而正常细胞染色体数目为16条，B正确；

同源染色体联会形成四分体及分离是减数第一次分裂的特征，有丝分裂没有此现象，C错误；

低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂，无纺锤体的牵引，染色体无法向两极移动而保留在一个细胞中，从而使染色体数目加倍，D错误。

（2）低温诱导染色体数目加倍的原因是__________________________