Question

11．研究表明：溫度驟變等理化因素會使植物細胞染色體數(shù)目加倍．某同學(xué)為驗證低溫能誘導(dǎo)蠶豆（2n=12）根尖細胞染色體數(shù)目加倍，開展了相關(guān)研究．
（1）實驗原理：低溫處理根尖細胞，能夠抑制根尖細胞有絲分裂有絲分裂前期紡錘體的形成，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不分裂
（2）材料用具：蠶豆，冰箱，顯微鏡、蓋玻片、載玻片等顯微操作器材，另外還需的化學(xué)試劑有解離液和堿性染料等等．
方法步驟：培養(yǎng)根尖，待根長至1cm左右時，將其中的一半置于冰箱4℃下誘導(dǎo)培養(yǎng)36h→制作裝片→顯微觀察并繪圖．
（3）結(jié)果分析：常溫下的裝片中，分裂期細胞占細胞總數(shù)的10%，細胞周期總時間為20h，則分裂間期的時間為18h；該實驗中處于分裂中期的細胞含有12或24條染色體．
農(nóng)藥等污染物有致畸、致癌和致突變效應(yīng)，潛在危害大．致畸主要表現(xiàn)之一是細胞分裂間期的微核現(xiàn)象（如圖），微核與主核有相同染色效果，但體積較�。�可通過觀測統(tǒng)計微核率的大小，認識和評估污染物對生物的影響．請就農(nóng)藥污染程度對植物細胞微核產(chǎn)生的效應(yīng)開展研究．
材料用具：培養(yǎng)皿，5%、10%、15%、20%的磷胺（農(nóng)藥）溶液，蠶豆種子、蒸餾水，顯微操作器材及必要的化學(xué)試劑．
（4）假設(shè)：農(nóng)藥污染程度與植物細胞的微核率呈正相關(guān)．
（5）主要方法步驟：
①對蠶豆種子浸種，在適宜條件下萌發(fā)生根；
②將萌發(fā)生根的蠶豆種子隨機分成五等組、編號，每組40粒，分別浸泡在等體積的0、5%、10%、15%、20%的磷胺溶液中相同時間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時間（約2個細胞周期）．
③按固定→解離→漂洗→染色→壓片過程，制作根尖有絲分裂裝片；
④鏡檢并記錄、統(tǒng)計微核．

Answer 1

分析 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗：
1、低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗的原理：低溫能抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍．
2、該實驗的步驟為選材→固定→解離→漂洗→染色→制片．
3、該實驗采用的試劑有卡諾氏液（固定）、改良苯酚品紅染液（染色），體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液（解離）．

解答 解：（1）題干信息“溫度驟變以及秋水仙素等理化因素會使植物細胞染色體數(shù)目加倍”，說明低溫處理根尖細胞，能夠抑制根尖細胞有絲分裂有絲分裂前期紡錘體的形成，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不分裂．
（2）材料用具：蠶豆，冰箱，顯微鏡、蓋玻片、載玻片等顯微操作器材，另外還需的化學(xué)試劑有解離液和堿性染料等．
（3）細胞分裂各時期所用的時間和觀察時該時期細胞數(shù)目是成正比的．分期期細胞占細胞總數(shù)10%，則分裂間期占90%，時間應(yīng)該是20×90%=18小時．正常體細胞染色體數(shù)目為12條，用秋水仙素處理后，染色體數(shù)目加倍，則處于中期細胞含有12或24條染色體．
（4）根據(jù)題干信息“致畸主要表現(xiàn)之一是細胞分裂間期的微核現(xiàn)象”和“5%、10%、15%、20%的磷胺（農(nóng)藥）溶液”，可以假設(shè)農(nóng)藥污染程度與植物細胞的微核率呈正相關(guān)．
（5）主要方法步驟：①對蠶豆種子浸種，在適宜條件下萌發(fā)生根．②將萌發(fā)生根的蠶豆種子隨機分成五等組、編號，每組10粒，分別浸泡在等體積的0、5%、10%、15%、20%的磷胺溶液中相同時間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時間（約2個細胞周期）③一段時間后，取出已生根的種子后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中再培養(yǎng)一定時間，按“固定（卡諾固定液，冰醋酸：乙醇=1：3）→解離（20%鹽酸）→漂洗（清水）→染色（醋酸洋紅或2%龍膽紫）→壓片”制作根尖有絲分裂裝片．④鏡檢并記錄、統(tǒng)計微核．由于農(nóng)藥等污染物有致畸、致癌和致突變效應(yīng)，最可能的結(jié)果是微核率和微核細胞率隨磷胺濃度增加而增大．
故答案為：
（1）低溫處理根尖細胞，能夠抑制根尖細胞有絲分裂有絲分裂前期紡錘體的形成，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不分裂
（2）解離液和堿性染料等
（3）18           12或24
（4）農(nóng)藥污染程度與植物細胞的微核率呈正相關(guān)
（5）②將萌發(fā)生根的蠶豆種子隨機分成五等組、編號，每組40粒，分別浸泡在等體積的0、5%、10%、15%、20%的磷胺溶液中相同時間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時間（約2個細胞周期）

點評 本題考查低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗，對于此類試題，需要考生注意的細節(jié)較多，如實驗的原理、實驗采用的試劑及試劑的作用、實驗現(xiàn)象等，需要考生在平時的學(xué)習(xí)過程中注意積累．