实验03低温诱导植物细胞染色体数目的变化

实验03低温诱导植物细胞染色体数目的变化目的要求通过观察低温诱导植物染色体数目的变化，了解自然界出现多倍体的原因实验原理用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，使细胞也不能正常分裂。结果，植物细胞染色体数目发生变化。材料用具洋葱或大葱、蒜均为二倍体，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液载玻片、盖玻片培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀实验步骤培养根尖：将洋葱放在装满清水的广口瓶，让洋葱的根尖接触水面。低温诱导：待洋葱长出1cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室（4℃），诱导培养36小时。（3）固定细胞形态：剪去诱导处理的根尖约0.51cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51小时，以固定细胞形态，然后用体积分数约95％的酒精冲洗2次。（4）制作装片：取固定好的根尖，进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与“观察根尖有丝分裂”实验相同。（5）观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。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，发生染色体数目变化的细胞中染色体数目可能为正常细胞的二倍。确认某个细胞发生染色体数目变化后、再用高倍镜观察。(1)低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理：有丝分裂前期，低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成；后期，着丝粒分裂后染色体数目加倍；末期，由于没有纺锤体，染色体不能被牵拉到细胞两极，细胞无法实现一分为二，从而使得细胞内的染色体数目加倍。当温度恢复正常或秋水仙素被细胞代谢消耗完全之后，染色体数目加倍的细胞又通过正常的有丝分裂产生更多的染色体数目加倍的子代细胞。(2)两次漂洗的对比：①时间不同：第一次漂洗在固定之后解离之前，第二次漂洗在解离之后染色之前；②试剂不同：第一次用95%酒精漂洗，第二次用清水漂洗；③目的不同：第一次是为了洗去多余的卡诺氏液，第二次是为了洗去多余的解离液。1．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min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2.低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤基本相同，但也有不同。项目低温诱导植物染色体数目的变化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4℃低温培养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1．（2015·山东·高考真题）下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A．叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠B．低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞C．用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D．将洋葱表皮放入0．3g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程【答案】B【详解】A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致色素不能再滤纸条上扩散，A错误；B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；C.用显微镜观察洋葱根尖装片时，细胞为死细胞，因为解离时细胞已经死亡，C错误；D.将洋葱表皮制成装片后，一侧滴入0．3g/mL蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，观察质壁分离过程，D错误。故选B。【定位】低温诱导染色体加倍实验；叶绿体色素的提取和分离实验；观察植物细胞的质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂2．（2008·广东·高考真题）对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，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【答案】ABD【分析】低温诱导洋葱染色体数目变化的原理是：低温抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使着丝点分裂后加倍的染色体不能向细胞两极移动，导致细胞中染色体数目加倍。【详解】A、由于在一个细胞周期中，分裂间期所处的时间占95%左右，所以处于分裂间期的细胞最多，A正确；B、如果观察的细胞处于前期、中期，则细胞内含有两个染色体组；如果观察的细胞处于后期，则细胞内含有四个染色体组；所以在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞，B正确；C、由于在制作装片过程中，要进行解离，使细胞失去活性，所以在显微镜下不可能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误；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，都是在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，D正确。故选ABD。此题考查低温诱导染色体数目变异，属于考纲实验分析层次。考生很容易弄错在显微镜下连续观察细胞有丝分裂的过程，以及从二倍体四倍变为四倍体的过程，其实实验中已经用解离液杀死了细胞，不能连续观察。还有些考生不知道低温与秋水仙素诱导染色体加倍的原理而丢分。3．（2011·江苏·高考真题）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用石炭酸一品红试剂染色。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。秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)质量分数(%)时间(h)01224360.0l[2410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56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)根据所学知识推测，石炭酸一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)右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。【答案】使组织中细胞相互分离开来先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜碱每组装片观察多个视野0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后【分析】分析表格：表格表示不同方法处理后的细胞分裂指数，其中质量分数为0.01%的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数比质量分数为0.1%的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数高；0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h后细胞分裂指数最高（14.46%）。【详解】（1）步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是解离，目的是使组织细胞相互分离开来。（2）使用显微镜时遵循先低后高的原则，所有步骤⑥为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是：先再低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜。（3）染色体易被碱性染料染成深色，由此可以推测石炭酸品红试剂是一种碱性染料。（4）为了统计数据更加科学，计数时每组装片应观察多个视野，再计算平均值。（5）①由表中数据可知，质量分数为0.01%的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；②由表中数据可知，0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h后细胞分裂指数最高，所以本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h。（6）图示细胞a中的染色体数目没有加倍，可能原因是秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后。【点睛】分析（5）小题要考虑秋水仙素溶液的质量分数可得出结论①，同时考虑秋水仙素的质量分数和清水培养的时间可得出结论②，这对学生怎样得出结论应是一种启发。一、单选题1．下列关于“低温诱导植物染色体数目变化”实验的叙述不正确的是（

）A．卡诺氏液的作用是固定细胞的形态B．制作装片的顺序为解离、染色、漂洗、制片C．低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成D．观察到的视野中有正常的二倍体细胞也有染色体数目发生改变的细胞【答案】B【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：1、低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍；2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片；3、该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、卡诺氏液适用于一般植物组织和细胞的固定，所以把根尖放在卡诺氏液中浸泡，以固定细胞的形态，A正确；B、制作装片顺序是解离→漂洗→染色→制片，B错误；C、低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体数目加倍，C正确；D、由于绝大数细胞处于间期或不分裂，细胞染色体数目没有改变，故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，D正确。故选B。2．用秋水仙素处理植物的幼苗，可获得多倍体植株。其原因是秋水仙素能够（

）A．促进细胞融合B．诱导染色体多次复制C．促进染色单体分开，形成染色体D．抑制有丝分裂时纺锤体的形成【答案】D【分析】多倍体形成的主要原因是由于体细胞在正常有丝分裂过程中，染色体已经复制，但由于受到某些外界环境因素（温度、湿度骤变等）的影响，使得细胞中纺锤体的形成受阻，染色体不能分配到子细胞中去，于是形成染色体加倍的细胞。在此细胞基础上继续进行正常的有丝分裂，即可形成加倍的组织或个体。【详解】秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制细胞有丝分裂前期的纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞染色体数目加倍，D符合题意。故选D。3．洋葱作为生物学实验材料，具有取材容易、生长较快、成本低廉等优点，下列说法错误的是（

）A．洋葱管状叶进行光合作用，可用于“光合色素的提取和分离”实验B．选用洋葱幼苗进行低温处理，所得植株不是所有细胞染色体都会加倍C．洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，将其置于蔗糖溶液中不会出现质壁分离现象D．洋葱根尖分生区细胞可用于观察植物细胞的有丝分裂【答案】C【分析】洋葱作为实验材料：（1）紫色洋葱的叶片分两种：①管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素。②鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。外表皮紫色，适于观察质壁分离复原；（2）根尖分生区是观察有丝分裂的最佳材料，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细胞。【详解】A、洋葱管状叶含有光合色素，能进行光合作用，可用于“光合色素的提取和分离”实验，A正确；B、低温诱导染色体加倍的原理是抑制前期纺锤体的形成，而只有少数细胞处于分裂前期，所以并不是所有细胞经低温诱导后染色体都会加倍，B正确；C、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，但也是成熟细胞，含有大液泡，将其置于0.3g/ml蔗糖溶液中会出现质壁分离现象，C错误；D、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可用于观察植物细胞的有丝分裂，D正确。故选C。4．紫色洋葱鳞片叶富含还原糖，鳞片叶外表皮呈紫色，内表皮无色透明，而管状叶呈绿色。因分布广泛，易于取材，洋葱常作为生物学实验材料。下列说法正确的是（

）A．将洋葱鳞片叶组织样液中加入斐林试剂，随即便可观察到砖红色沉淀B．在观察植物细胞的失水和吸水实验中，只能用紫色洋葱鳞片叶外表皮，而不能用内表皮C．探究洋葱管状叶中光合色素的种类时，可用层析液对色素进行提取D．在低温诱导染色体数目变化的实验中，常用卡诺氏液固定洋葱根尖细胞形态【答案】D【分析】1、斐林试剂与还原糖在水浴加热的反应条件下，会产生砖红色沉淀。2、观察植物细胞的失水和吸水实验，一般选择成熟的植物细胞，液泡本身有颜色的细胞进行观察。3、色素提取的原理是：色素溶解于有机溶剂。分离光合色素的原理是：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散速度快，反之则慢。4、低温诱导染色体数目变化的实验流程为：生根→低温处理→固定→解离→漂洗→染色→制片。【详解】A、将洋葱鳞片叶组织样液中加入斐林试剂，还需水浴加热才能看到砖红色沉淀，A错误；B、在观察植物细胞的失水和吸水实验中，洋葱鳞片叶内表皮也能发生质壁分离，只是无色不容易观察，可以通过给外界溶液染色帮助观察，B错误；C、探究洋葱管状叶中光合色素的种类时，可用纸层析法对色素进行分离而不是提取，C错误；D、低温诱导染色体数目变化的实验中，在低温处理后，常用卡诺氏液固定洋葱根尖细胞形态，D正确。故选D。5．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，说法不正确的是（）A．实验试剂及作用分别为：卡诺氏液→固定，改良的苯酚品红溶液→染色，质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精→解离B．该实验临时装片制作的程序为：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片C．本实验中低温作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目的加倍D．如果以洋葱幼苗为实验材料，该幼苗长成植物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍【答案】D【分析】1、由于实验是低温诱导植物染色体数目的变化，所以在实验过程中，要将整个培养装置放入冰箱的低温室内。2、低温导致染色体加倍的原因是抑制纺锤体的形成和细胞分裂，导致细胞中染色体数目加倍。温度不同，诱导的效果也不一样；要探究诱导染色体数目变化的最适温度，需要设置不同温度梯度的对照组，观察并比较结果。【详解】A、实验试剂及作用分别为：卡诺氏液→固定，有利于染色和观察；改良苯酚品红染液→染色；质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精→解离，使组织细胞的相互分离，A正确；B、该实验临时装片制作的程序为：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片，B正确；C、本实验中低温作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目的加倍，C正确；D、如果以洋葱幼苗为实验材料，细胞在低温下不会都发生变异，而且大多数细胞处于分裂间期，所以低温条件下只有部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目变化，而不可能所有细胞染色体数目都加倍，D错误。故选D。6．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验，叙述正确的是（）A．低温诱导染色体数目加倍实验的原理是分裂间期低温能抑制纺锤体的形成B．使用卡诺氏液解离细胞后需用95%的酒精冲洗2次C．制作装片的过程和“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中的不相同D．多倍体细胞的形成过程无完整的细胞周期【答案】D【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：1、低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。3、该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、低温诱导染色体数目加倍实验的原理低温抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，A错误；B、低温诱导染色体数目变化实验中，卡诺氏液的作用是固定细胞（不是解离作用），洋葱根尖用卡诺氏固定液中固定30分钟后，需用体积分数为95%的酒精溶液进行冲洗，B错误；C、“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验和“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中的制作装片的过程相同，即解离→漂洗→染色一制片，C错误；D、低温诱导多倍体细胞形成，低温能抑制纺锤体的形成，使细胞不能分裂，故无完整的细胞周期，D正确。故选D。7．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是（

）A．该实验的步骤为选材→解离→漂洗→染色→制片B．低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同C．用卡诺氏液固定细胞形态后需用75%的酒精冲洗2次D．可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变后的细胞【答案】C【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：1、低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。3、该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色)，体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。【详解】A、该实验的步骤为选材→解离→漂洗→染色→制片，A正确；B、低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同，都是抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，B正确；C、用卡诺氏液固定细胞形态后需用95%的酒精冲洗2次，C错误；D、装片制作完成后，可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变的细胞，D正确。故选C。8．洋葱根尖分生组织细胞可用于“观察植物细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验。下列关于这两个实验的说法错误的是（

）A．都能观察到细胞连续分裂过程B．都可以观察到少数细胞染色体数目加倍C．都需要在室温下培养洋葱一段时间待长出新的不定根D．制作装片都需历经“解离、漂洗、染色”三个流程【答案】A【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：1、低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。3、该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、这两个实验中观察到的都是死细胞，不会观察到细胞连续分裂过程，A错误；B、“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，部分处于有丝分裂后期的细胞染色体数目加倍，“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验中，由于秋水仙素处理会出现染色体加倍现象，这两个实验中只是少数细胞染色体数目加倍，由于处于分裂或者被处理的细胞为少数细胞，B正确；C、两个实验中都需要在室温下培养洋葱一段时间待长出新的不定根，然后低温诱导实验再将培养装置放入冰箱中进行低温处理，C正确；D、两个实验都需要观察染色体，制作装片都需历经“解离、漂洗、染色”三个流程，D正确。故选A。9．下列关于“低温诱导植物（洋葱根尖）染色体数目变化”实验的叙述，正确的是（）A．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是有丝分裂前期B．制作临时装片的程序：选材→固定→解离→染色→漂洗→制片C．用卡诺氏液固定细胞的形态，并用清水冲洗；用甲紫溶液对染色体染色D．在高倍显微镜下观察到大多数细胞的染色体数目发生了加倍【答案】A【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：1、低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。3、该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、低温处理洋葱根尖分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，因此作用的时期是有丝分裂前期，A正确；B、制作临时装片的程序：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片，B错误；C、卡诺氏液为有机溶剂，不溶于水，应用酒精冲洗，C错误；D、由于绝大多数细胞处于分裂间期，染色体数目不变，因此在高倍显微镜下观察到少数细胞的染色体数目发生了加倍，D错误。故选A。10．低温可诱导植物减数分裂异常而获得染色体数目未减半的配子，其与正常配子结合可获得多倍体植株。下列叙述正确的是（

）A．低温可能影响减数分裂过程中纺锤体的形成，导致同源染色体未分离B．低温主要影响着丝粒的分裂，导致复制后的姐妹染色单体不分开而加倍C．该育种方法的原理是染色体数目变异，形成的多倍体植株均不能产生配子D．植株经短暂低温处理后获得的所有配子中均含有成对的同源染色体，染色体数目加倍【答案】A【分析】用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。【详解】A、低温可诱导植物减数分裂异常而获得染色体数目未减半的配子，据此推测低温可能影响减数分裂过程中纺锤体的形成，导致同源染色体未分离，减数第一次分裂产生的细胞中染色体数目没有改变，而减数第二次分裂正常，则能产生染色体数目未减半的配子，A正确；B、低温主要影响纺锤体的形成，不会影响着丝粒的分裂，B错误；C、该育种方法的原理是染色体数目变异，形成的多倍体植株若染色体组为偶数，则能正常进行减数分裂产生配子，C错误；D、植株经短暂低温处理后，有些细胞发生了异常分裂，也有些细胞正常分裂，故获得的所有配子中有的含有成对的同源染色体，有的不含同源染色体，D错误。故选A。11．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是（）A．该实验的步骤为选材→解离→漂洗→染色→制片B．用卡诺氏液固定细胞形态后需用75%的酒精冲洗2次C．低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同D．可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变后的细胞【答案】B【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：1、低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。3、该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色)，体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。【详解】A、该实验的步骤为选材解离漂洗染色制片，A正确；B、用卡诺氏液固定细胞形态后需用95%的酒精冲洗2次，B错误；C、低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同，都是抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，C正确；D、装片制作完成后，可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变的细胞，D正确。故选B。12．关于低温诱导洋葱细胞染色体数目变化的实验，下列叙述正确的是（

）A．制作装片的步骤为解离→染色→漂洗→制片B．用一定质量浓度的甲紫溶液可以使染色体着色C．用卡诺氏液和酒精处理经低温诱导的根尖可使细胞分离D．显微镜下可看到大多数细胞的染色体数目发生了改变【答案】B【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、制作装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片，A错误；B、用一定质量浓度的甲紫溶液（碱性染料）可以使染色体着色，B正确；C、用卡诺氏液和酒精处理经低温诱导的根尖可使细胞固定，C错误；D、显微镜下可看到大多数细胞处于间期，细胞中的染色体数目未发生改变，只有少部分处于有丝分裂后期和末期的细胞中染色体数目发生改变，D错误。故选B。13．秋水仙素与低温都能诱导植物细胞染色体数目加倍，下列有关该生物学实验的说法错误的是（）A．使用卡诺氏液固定细胞形态后，用清水冲洗2次才能进行装片制作B．秋水仙素与低温都是通过抑制植物细胞纺锤体的形成从而使细胞染色体数目加倍C．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤，解离需要使用盐酸和酒精试剂D．观察时先用低倍镜确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察【答案】A【分析】1、人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。2、低温诱导植物染色体数目变化的实验：（1）原理：低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。（2）步骤：根尖培养（不定根长至1cm）→低温诱导（4℃）→材料固定（试剂为卡诺氏液）→冲洗（试剂为体积分数为95%的酒精）→制作装片（步骤为解离→漂洗→染色

→制片）→观察（先低倍镜后高倍镜)。（3）现象：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（少数）。（4）结论：低温能诱导植物染色体数目加倍。【详解】A、使用卡诺氏液固定细胞形态后，要用95%的酒精冲洗2次才能进行装片制作，A错误；B、秋水仙素与低温都是通过抑制植物细胞纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，B正确；C、装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。需要准备质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，解离时，将实验材料放入盛有盐酸和酒精（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离。解离需要使用盐酸和酒精试剂，C正确；D、先用低倍镜寻找染色体形态较好的视野，视野中既有正常的二倍体细胞，又有染色体数目发生改变的细胞，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察，D正确。故选A。14．下列有关“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”实验的说法，正确的是（

）A．为使组织中的细胞相互分离，应选用卡诺氏液处理洋葱组织切片B．卡诺氏液处理后，需要用体积分数为95%的酒精进行冲洗C．将洋葱根尖制成装片后进行低温处理，然后在高倍镜下观察染色体变化D．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【答案】B【分析】低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向细胞两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。【详解】A、为使组织中的细胞相互分离，应选用解离液处理洋葱组织切片，A错误；B、卡诺氏液处理后，需要用体积分数为95%的酒精进行冲洗2次，B正确；C、将洋葱根尖低温处理后制成装片，然后在高倍镜下观察染色体变化，C错误；D、根尖成熟区细胞不进行有丝分裂，故低温处理洋葱根尖后，不会引起成熟区细胞染色体数目的变化，D错误。故选B。15．蒜是二倍体生物，“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中常用蒜的根做材料。下列对该实验的叙述和分析，正确的是（

）A．待蒜长出约1cm长的不定根时，剪取不定根并将根放入冰箱诱导培养48~72小时B．先用清水洗去卡诺氏液和解离液，再进行染色、制片、观察等步骤C．可以将低温换成秋水仙素，但低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理不同D．视野中少数细胞染色体数目加倍，多数细胞仍为正常的二倍体细胞【答案】D【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中常用蒜或者洋葱的根做实验材料，待蒜长出1cm长的不定根时将整个装置放入冰箱冷藏室诱导培养48~72小时，而不是把根剪下来再诱导，A错误；B、先用95%的酒精冲洗卡诺氏液，在制片时用清水冲洗解离液，B错误；C、低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制纺锤体的形成，C错误；D、由于低温是抑制纺锤体的形成，因而处于前期、中期和后期的细胞正常，处于末期的细胞中染色体加倍，故诱导加倍过程中少数细胞染色体数目加倍，多数细胞仍为正常的二倍体细胞，D正确。故选D。二、多选题16．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，不正确的是（

）A．低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同B．卡诺氏液：对细胞进行解离，使细胞分散开来C．酒精：在该实验中的先后用到两次且使用目的相同D．甲紫溶液：可以用“醋酸洋红液”来代替进行染色体着色【答案】BC【分析】用低温处理植物的分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。【详解】A、低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同，都能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍，A正确；B、卡诺氏液用于固定细胞形态，B错误；C、酒精在该实验中的先后用到两次且使用目的不相同，一次是洗去卡诺氏液，另一次是和盐酸1：1混合制成解离液，用于解离，C错误；D、甲紫溶液是碱性染料，可以用“醋酸洋红液”来代替进行染色体着色，D正确。故选BC。17．有关“低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验”说法错误的是（

）A．该实验可以用甲紫溶液或者醋酸洋红液对染色体进行染色B．该实验中体积分数为95%的酒精的作用只是冲洗根尖表面的卡诺氏液C．将蒜（或洋葱）放在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周，目的是利用低温诱导染色体数目加倍D．剪取诱导处理的根尖2～3cm放入卡诺氏液中，目的是固定细胞形态【答案】BCD【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。该实验的步骤为：选材→固定→解离（解离后细胞已经死亡）→漂洗→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片。【详解】A、该实验中需要观察染色体的数目，对染色体进行染色可以用甲紫溶液或者醋酸洋红液，A正确；B、该实验中体积分数为95%的酒精的作用一方面是冲洗根尖表面的卡诺氏液，另一方面是用于配制解离液，B错误；C、将蒜（或洋葱）放在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周，目的是打破休眠，促进蒜（或洋葱）长根，C错误；D、剪取诱导处理的根尖长度应为0.5～1cm，D错误。故选BCD。18．在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，下列关于试剂作用的叙述，正确的是（

）选项试剂作用A卡诺氏液解离根尖细胞B质量分数为15％的盐酸固定细胞形态C甲紫溶液使染色体着色D清水洗去药液，防止解离过度A．A B．B C．C D．D【答案】CD【分析】低温通过抑制纺锤体形成使染色体数目加倍。制片过程：解离、漂洗、染色、制片。【详解】A、卡诺氏液的作用是固定细胞，A错误；B、质量分数为15％的盐酸用于解离根尖，B错误；C、甲紫溶液为碱性染料，使染色体着色，C正确；D、根尖解离处理后需用清水漂洗，以洗去药液，防止解离过度，D正确。故选CD。19．为探究低温、秋水仙素和二甲戊灵对植物细胞染色体加倍的影响，某小组以大蒜（2n=16）为材料设计了实验，结果如下图所示。下列相关叙述错误的有（

）A．a组实验中需要用清水洗去卡诺氏液B．b组实验中可能观察到含有32条染色体的根尖细胞C．c组实验中效果不明显的原因可能是未用卡诺氏液处理根尖D．实验结果表明秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制着丝粒的分裂引起染色体加倍【答案】AD【分析】低温、秋水仙素和二甲戊灵处理使染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成。【详解】A、用卡诺氏液处理观察材料后需用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，A错误；B、b组实验中二甲戊灵可使染色体加倍，可能观察到含有32条染色体的根尖细胞，B正确；C、未用卡诺氏液处理根尖进行固定，会导致部分细胞破裂，C正确；D、实验结果表明秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制纺锤体的形成而引起染色体加倍，D错误。故选AD。20．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是（

）A．低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成B．剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中固定细胞形态C．根尖经解离处理后用体积分数为95%的酒精冲洗D．用高倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后，直接观察【答案】CD【分析】低温诱导植物细胞染色体数目的变化：1、将洋葱在冰箱冷藏室放置一周，取出后进行室温培养，待长出不定根，再放进冷藏室4872小时；2、剪取诱导处理的根尖0.51cm，放入卡诺氏固定液浸泡0.51h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精中冲洗2次；3、制作装片：解离、漂洗、染色、制片；4、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象，确认某个细胞发生染色体数目发生变化后，再用高倍镜观察。【详解】A、低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成，均能诱导染色体加倍，A正确；B、剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中固定细胞形态，B正确；C、根尖经解离处理后用清水冲洗，C错误；D、先用低倍镜寻找，再转换高倍镜，D错误。故选CD。三、非选择题21．某研究小组以同一品种芹菜（2n=22）的根尖和雄蕊为材料，开展相关实验。请回答相关问题：实验一：幼根长至1.0cm~1.5cm→冰箱内4℃培养36h→剪取5mm左右根尖→卡诺氏液固定→70%乙醇中保存→解离→漂洗→染色→制片→镜检。实验二：取幼嫩的花蕾→卡诺氏液固定→70%乙醇中保存→花药剥离→甲紫溶液染色→制片→镜检。(1)实验一中“冰箱内4℃培养”的作用是，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞的染色体数目加倍，用处理也可以达到该目的。请在下图中用曲线表示出相关处理引起细胞中染色体数目变化的过程。其中纵坐标的b所指的具体的染色体数目应为。(2)图1、图2分别是来自两组实验的镜检图像，请问图1是否来自实验一？（填“是”或“否”），判断的主要依据是。【答案】(1)（在分裂过程中）抑制纺锤体的形成秋水仙素44(2)否图1发生减数分裂同源染色体联会现象，实验一根尖细胞进行有丝分裂不会出现同源染色体联会。【分析】减数分裂过程：减数第一次分裂间期：染色体复制。减数第一次分裂：前期。联会，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；中期，同源染色体成对的排列在赤道板上；后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合；末期，细胞质分裂。核膜，核仁重建纺锤体和染色体消失。减数第二次分裂：前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体均匀的移向两极；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。题图分析，细胞①为减数第二次分裂前期；细胞②为减数第一次分裂中期；细胞③为减数第二次分裂中期；细胞④为减数第二次分裂末期；细胞⑤为减数第一次分裂后期；细胞⑥为减数第一次分裂前的间期。【详解】（1）实验一中“冰箱内4℃培养”的作用是低温处理抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞的染色体数目加倍，作用原理和秋水仙素相同，故也可用秋水仙素处理达到该目的。低温处理芹菜（2n=22）根尖细胞，抑制纺锤体的形成，导致分裂后期染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞的染色体数目加倍，其中纵坐标的a染色体数目为22，b染色体数目为44。曲线如图所示：（2）图1含有同源染色体，且同源染色体发生联会现象，处于减数第一次分裂前期，实验一根尖细胞只进行有丝分裂，不出现同源染色体的联会现象。22．为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：(1)可用对图中发芽的种子进行诱导处理。(2)筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因可能是。(3)统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗I中的甲株和幼苗II中的乙株的统计结果。幼苗计数项目细胞周期间期前期中期后期末期甲株细胞数x1x2x3x4x5细胞染色体数y2y乙株细胞染色体数2y4y可以利用表中数值和，比较甲

株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。(4)依表结果，在答题卡的坐标中绘出形成乙株过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。【答案】(1)秋水仙素（或低温）(2)分生解离不充分或制片时按压不充分(3)x1x2+