Question

2．有文章介绍，铝对植物生长有益，但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用．请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响．（提示：细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量，即分裂期细胞数与所观察的细胞总数之比值）．
（1）实验材料：市售质无污染洋葱，1.0/L的AlCl₃溶液，显微镜，解离液，龙胆紫染液，蒸馏水，镊子，烧杯，培养皿，载玻片和盖玻片等．
（2）实验步骤：
①将两个洋葱分别放入盛有清水的A、B洁净培养皿中，在室温下培养生根，每天换水一次．约38～48h后洋葱萌生新根．
②在A培养皿中加入10mL的1.0g/L的AlCl₃溶液，在B培养皿中加入等量的蒸馏水．
③培养相同时间后，各取A、B培养皿中相同数量的洋葱根尖数个，分别进行如下操作：
ⅰ．解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有适量解离液的培养皿中，在室温下解离3～5．
ⅱ．染色：把根尖放在盛有适量龙胆紫溶液的培养皿中染色3～5min．
ⅲ．漂洗：将根尖放入盛有清水的培养皿中漂洗约10min．
ⅳ．制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片…，制成临时装片．
请改正上述操作中的3处错误：将“5cm”改成“2～3mm”、第二步与第三步颠倒、将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”．
④观察A、B根尖分生区各1000个细胞，分别计算分裂指数．如图是其中的一个观察视野，a、b、c、d中，最适于观察染色体的形态和数目的是a．
（3）实验预期结果与结论：
①A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于B，说明三氯化铝对细胞分裂有促进作用；
②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大，说明三氯化铝对细胞分裂没有影响；
③A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B，说明三氯化铝对细胞分裂有抑制作用．
（4）根据你的预期结果，在本实验的基础上请再提出一个值得探究的课题：探究三氯化铝浓度或作用时间对洋葱根尖细胞分裂的影响．

Answer 1

分析 根据题意：（1）观察植物细胞的有丝分裂过程中用质量分数为15%的HCl溶液和体积分数为95%的酒精溶液按1：1的比例混合形成解离液，解离目的使组织中的细胞分散开来．
（2）有大液泡（成熟）的活的植物细胞才能发生质壁分离；无大液泡的植物细胞不能发生质壁分离．
（3）对照实验的设计思路：取材编号、分别作不同的处理、观察实验结果和得出实验结论

解答 解：（2）该实验目的是探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响，则自变量为是否含有三氯化铝，因变量是对有丝分裂的影响，观察指标是细胞分裂情况，可用细胞分裂指数来衡量，即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比值．
所以实验步骤②应该分别作不同处理：在A培养皿中加入10毫升1.0g/L的AlCl₃溶液，B中加等量的蒸馏水．
③已知洋葱根尖有丝分裂装片制作步骤是：解离→漂洗→染色→制片，在染色之前先漂洗，防止酸碱中和，所以该步骤中有3处错误需要纠正：
a．将第一步中的“5cm”改成“2～3mm”；
b．实验的第二步与第三步顺序应该颠倒，即先漂洗后染色；
c．将第四步中“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”．
④图中观察染色体形态和数目最佳的细胞是a（处于中期），因为中期染色体的着丝点整齐的排在赤道板平面上，形态固定，数目清晰．
（3）该实验预期可能有3种不同的结果与结论：
①A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于B，说明三氯化铝对细胞分裂有促进作用；
②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大，说明三氯化铝对细胞分裂没有影响；
③A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B，说明三氯化铝对细胞分裂有抑制作用．
（4）根据预期结果，可进一步探究三氯化铝浓度或作用时间对洋葱根尖细胞分裂的影响．
故答案为：
（2）②1.0g/L的AlCl₃溶液    等量的蒸馏水
③将“5cm”改成“2～3mm”第二步与第三步颠倒    将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”
④a
（3）②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大，说明三氯化铝对细胞分裂没有影响
（4）探究三氯化铝浓度或作用时间对洋葱根尖细胞分裂的影响

点评 本题以中学生物实验中常用的洋葱为素材，考查观察植物细胞有丝分裂、观察植物细胞质壁分离和复原的实验内容，以及对照实验分析能力．