Question

14．洋葱是观察植物细胞的有丝分裂常用的实验材料，现有已经培养一段时间后的洋葱，请回答下列问题：

（1）实验中取材非常关键，应取洋葱根尖分生区区作为观察部位．
（2）为观察染色体形态，根尖需先用10%盐酸解离处理，由于盐酸能够使植物细胞之间的果胶质层松散，因此能使细胞彼此容易分开；再经过漂洗后用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色，该染液属于碱（酸、中、碱）性染料；为方便染色体计数，应选取中期细胞进行观察．
（3）上图为观察到的部分细胞分裂图象，在细胞②中可看到在赤道面处形成了细胞板，与其形成有密切关系的细胞器是高尔基体．
（4）按照细胞周期的过程，①-⑥所示细胞，发生的先后顺序为①④③⑤⑥②．
（5）细胞周期分为间期和分裂期（M期）两个阶段，间期又分为G₁期、S期和G₂期，其中S期为DNA复制期，G₁期和G₂期合成相应的蛋白质．若实验中统计了600个细胞，测定每个细胞的DNA含量，统计结果如图2．
Ⅰ．图2中处于S期的细胞是C（B、C、D），G₂期和M期的细胞共有150个．
Ⅱ．若一个细胞周期总时间为20小时，处于M期的细胞数为30个，则该细胞完成分裂间期需要19小时．

Answer 1

分析 1、观察植物细胞的有丝分裂中实验材料的选取：选取2-3mm的洋葱根尖，根尖包括根冠、分生区、伸长区和成熟区，其中分生区细胞不停的进行细胞有丝分裂，因此选取分生区作为观察部位．把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的培养皿中，使染色体（或染色质）着色，利于观察染色体的形态和数目，染色体在有丝分裂中期形态数目最清晰．
2、植物细胞有丝分裂末期，赤道板位置出现细胞板，并向四周扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个．细胞有丝分裂包括间期、分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期．一个细胞周期=分裂间期+分裂期，其中分裂间期时间长，大约分裂间期历时长占细胞周期的90%--95%．间期又分G₁、S、G₂时期，DNA复制发生在S期．

解答 解：（1）根尖分生区细胞（呈正方形，排列紧密）分裂能力旺盛，因此应选取分生区作为观察部位．
（2）为观察染色体形态，根尖需先用10%盐酸解离处理，由于盐酸能够使植物细胞之间的果胶质层松散，因此能使细胞彼此容易分开；染色体和染色质容易被碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红液）染成深色；有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期．
（3）图中细胞②处于分裂末期，此时细胞中央赤道板位置上正在形成细胞板，并向四周延伸形成细胞壁．植物细胞壁的形成与高尔基体密切相关．
（4）图中细胞①处于间期，细胞②处于末期，细胞③处于中期，细胞④处于前期，细胞⑤处于后期，细胞⑥处于末期．按照细胞周期的过程，①-⑥所示细胞，发生的先后顺序①④③⑤⑥②．
（5）Ⅰ．细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期历时长占细胞周期的90%--95%．间期又分G₁、S、G₂时期，DNA复制发生在S期．根据坐标图发现绝大多数细胞处于C，即分裂间期．因此处于S期的细胞是C．G₂期和M期的细胞中DNA数目增倍，可知图中B是处于G₁期细胞，有300个，C是处于S期细胞，有150个，D是处于G₂期和M期的细胞，有150个．
Ⅱ．实验中统计了600个细胞，视野中处于M期的细胞数为30个，则处于间期的细胞有570个，可以计算出该细胞周期中分裂间期分裂期所占的时间为$\frac{570}{600}$×20=19小时．
故答案为：
（1）分生区
（2）能够使植物细胞之间的果胶质层松散  碱 中
（3）细胞板   高尔基体   
（4）①④③⑤⑥②
（5）C   150     19

点评 本题考查观察有丝分裂实验的相关知识点，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．