题目

CuSO 4 常用于纺织品媒染、农业杀虫以及饲料添加剂等，铜是一种重金属污染物，对细胞有丝分裂影响较大，科研人员以有丝分裂指数（有丝分裂指数 = 分裂期细胞数 / 观察细胞总数 ×100% ）为指标，探究 CuSO 4 对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响： 材料用具：蚕豆种子若干，蒸馏水，质量分数分别为 0 ． 05g/mL 、 0 ． 10g/mL 、 0 ． 20g/mL 的 CuSO 4 溶液，卡诺氏液， 95% 酒精， 15% 的盐酸，石炭酸，光学显微镜、载玻片，冰箱等： （ 1 ）完善下列实验步骤： ① 根尖培养：选取生长均匀的蚕豆种子在蒸馏水中浸泡 1 天，置于 17°C 的培养箱中发根。 ② 分组处理：将蚕豆均分成四组，对照组是将蚕豆移入添加适量蒸馏水的烧杯中；其他组分别移入添加 _____ 的质量分数为 0 ． 05g/mL 、 0 ． 10g/mL 、 0 ． 20g/mL 的 CuSO 4 溶液烧杯中，继续培养。 ③ 根尖固定：分别于 24h 、 48h 后，分别剪取 0 ． 5 ～ 1 ． 0cm 长度的根尖，放入 _____ （溶液）中 2 ～ 3 天，以达到固定细胞形态的目的，然后用 95% 的酒精冲洗 2 次。 ④ 装片制作：制作流程依次为 _____ 。 ⑤ 镜检及统计：调节显微镜的放大倍数，使视野中同时看到约 50 个分生区细胞，从而构成一组观察样本，判断每个细胞所处的具体时期，统计并计算该组细胞的 _____ 。 （ 2 ）下图是在显微镜下拍摄的大蒜根尖有丝分裂的图像，请按分裂过程进行排序 _____ （用字母和箭头表示）。本实验所用材料中的石炭酸可以将染色体染成深色，据此可知，该染色剂是一种 _____ （填 “ 酸性 ” 或 “ 碱性 ” ）染料。 （ 3 ）结果与结论：部分实验结果如下图所示 处理 CuSO 4 浓度（ mol/L ） 0 ． 00 0 ． 05 0 ． 10 0 ． 20 实验结果 时间（ h ） 24 48 24 48 24 48 24 48 有丝分裂指数 /% 6 ． 97 7 ． 51 6 ． 46 6 ． 28 5 ． 84 5 ． 44 4 ． 73 4 ． 27 据表分析，该实验的自变量是 _____ 。根据实验结果分析，可以得到的结论是 _________ 。为了统计数据更加科学，避免偶然因素的影响，统计时应采取的方法是 _____ 。 答案： （ 1 ）    等量且适量    卡诺氏液    解离 → 漂洗 → 染色 → 制片    有丝分裂指数 （ 2 ） A→C→B→D 碱性 （ 3 ） CuSO 4 浓度和取材时间 CuSO 4 对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用；且一定范围内，随着 CuSO 4 浓度的增大和作用时间的延长，其抑制作用逐渐增强 每组装片统计多个视野 【分析】 1 、本实验的目的是探究不同浓度 CuSO4 对蚕豆根尖有丝分裂的影响，据实验方案可知，本实验的自变量有 2 个，分别是 CuSO4 的浓度和取材时间，根据实验结果分析，与对照组相比，用 CuSO4 溶液处理后，其有丝分裂指数低，且随着浓度增加，有丝分裂指数下降越明显，说明 CuSO4 对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用。 2 、观察洋葱根尖有丝分裂实验的基本流程：（ 1 ）解离：剪取根尖 2-3mm （最好在每天的 10-14 点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为 15% 的氯化氢溶液和体积分数为 95% 的酒精溶液的混合液（ 1 ： 1 ）的玻璃皿中，在室温下解离 3-5min 。（ 2 ）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约 10min 。（ 3 ）染色：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）等碱性染料的培养皿中，染色 3-5min 。（ 4 ）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，制成装片。 3 、实验的基本原则：对照原则、单因子变量原则、平行重复原则和科学性原则。 （ 1 ） ② 据题表可知，将蚕豆均分成 4 个组，第一组为空白对照组，不含 CuSO 4 溶液，只需添加适量的蒸馏水，其他 3 个组为实验组，根据单因子变量原则，每个组分别移入添加等量的质量分数为 0.05g/mL 、 0.10g/mL 、 0.20g/mL 的 CuSO4 溶液，继续培养。 ③ 对根尖细胞进行固定常用的试剂为卡诺氏液。 ④ 此实验为观察蚕豆根尖有丝分裂，故装片制作的流程是解离 → 漂洗 → 染色 → 制片。 ⑤ 制作好的临时装片放于显微镜下观察，选择根尖分生区细胞，可以观察到处于不同分裂时期的细胞，仔细观察不同细胞种染色体的存在状态，以判断这些细胞各处于有丝分裂哪个时期，进而统计并计算每组细胞的有丝分裂指数，以作为探究不同浓度 CuSO 4 对蚕豆根尖有丝分裂影响的指标。 （ 2 ） 题图是在显微镜下拍摄的大蒜根尖有丝分裂的图像， A 是有丝分裂前期， B 是有丝分裂后期， C 有丝分裂中期， D 是有丝分裂末期，所以排序为 ACBD 。据题意分析，实验材料用具中石炭酸可以将染色体染成深色，染色体容易被碱性染料染成深色，即该染色剂是一种碱性染料。 （ 3 ） 据表格和实验方案可知，本实验的自变量有 2 个，分别是 CuSO 4 的浓度和取材时间，根据实验结果分析，与对照组相比，用 CuSO 4 溶液处理后，其有丝分裂指数低，且随着浓度增加，有丝分裂指数下降越明显，说明 CuSO 4 对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用，且一定范围内，随着 CuSO 4 浓度的增大和作用时间的延长，其抑制作用逐渐增强。实验应遵循平行重复原则，可尽量的减少个体差异造成的误差，故计数时可以多次重复求平均值或每组装片观察多个视野。 【点睛】 本题以探究不同浓度 CuSO 4 对蚕豆根尖有丝分裂的影响为情境，考查实验设计和观察细胞的有丝分裂的相关指数，意在考查考生分析图表提取有效信息和科学探究的能力，属于理解和应用层次的考查。

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