Question

自然界中的高等植物，較容易形成多倍體，特別是一些環(huán)境條件劇烈變化的地方，如帕米爾高原的高山植物，有65%的種類是多倍體．形成多倍體的主要原因是這些植物的體細胞在進行有絲分裂時受阻，使細胞內染色體數目加倍．我國科學家根據這個原理培育出了原來自然界沒有的物種，如三倍體無籽西瓜，八倍體小黑麥等．
已知適宜濃度的秋水仙素只能使細胞內染色體數目倍增一次，之后秋水仙素失去作用．為了進一步探究適宜濃度的秋水仙素對減數分裂是否有影響，請選用下面提供的材料和試劑進行實驗，并預期實驗結果及結論．
（1）材料：A₁：豌豆植株（二倍體2N=14，花粉未發(fā)育成熟）
A₂：豌豆植株（二倍體2N=14，花粉已發(fā)育成熟）
A₃：豌豆植株（二倍體2N=14，幼苗、生長著大量完整的幼根）
（2）試劑：B₁：蒸餾水   B₂：適宜濃度的生長素溶液   B₃：適宜濃度的秋水仙素溶液
（3）實驗結果檢測：
C₁：未發(fā)育成熟的花粉→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡觀察
C₂：發(fā)育成熟的花粉→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡觀察
C₃：根尖→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡觀察
（4）實驗結果預測：
根據細胞核中染色體數目不同進行分類并統計，繪制坐標圖（假定100%的花粉都發(fā)育成熟）

 

請將從上述（1）、（2）、（3）、（4）中選出的答案填入下表對應序號后：

組  號	實驗組	對照組
所選材料	①	②
所選試劑	③	④
實驗過程	用試劑處理材料后，在適宜條件下培養(yǎng)一定的時間
所選實驗結果檢測	⑤	⑥
所選實驗結果預測	⑦	⑧
最可能的實驗結果及結論 并說明理由	最可能的實驗結果及結論⑨   理由⑩

Answer 1

考點：低溫誘導染色體加倍實驗

專題：

分析：本實驗的目的是探究適宜濃度的秋水仙素對減數分裂是否有影響，因此要選擇能進行減數分裂的實驗材料．探究實驗應該遵循對照原則和單一變異原則，該實驗的自變量為是否用適宜濃度的秋水仙素處理，實驗組用適宜濃度的秋水仙素，對照組用等量的蒸餾水處理，其他無關變量都應該相同；因變量是成熟花粉中染色體數目是否變化，最后通過觀察配子中染色體數目來判斷適宜濃度的秋水仙素對減數分裂是否有影響．據此答題．

解答： 解：①A₁中花粉未發(fā)育成熟，能進行減數分裂；A₂中花粉已經發(fā)育成熟，不再減數分裂；A₃是幼苗，不會進行減數分裂．本實驗的目的是探究適宜濃度的秋水仙素對減數分裂是否有影響，因此實驗組應選擇A₁（花粉未發(fā)育成熟）作為實驗材料；
②探究實驗需遵循對照原則，該實驗的自變量為是否用適宜濃度的秋水仙素處理，其他條件都應相同，所以對照組也應該選用A₁作為實驗材料．
③④探究實驗還需遵循單一變量原則，該實驗的單一變量為是否用適宜濃度的秋水仙素處理，因此實驗組用B₃適宜濃度的秋水仙素處理，而對照組應用等量的B₁蒸餾水處理．
⑤等花粉發(fā)育成熟后進行檢測，檢測步驟為C₂：發(fā)育成熟的花粉→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡觀察．
⑥對照組和實驗組一致，也是等花粉發(fā)育成熟后進行檢測，檢測步驟為C₂：發(fā)育成熟的花粉→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡觀察．
⑦適宜濃度的秋水仙素對減數分裂可能有影響，也可能沒有影響，因此實驗組配子中染色體數目可能沒有加倍（D₁），也可能有部分配子的染色體數目已經加倍（D₂）．
⑧蒸餾水不會影響減數分裂，因此對照組配子中染色體數目不變（D₁）．
⑨最可能的實驗結果及結論為：實驗組：D₂；對照組：D₁；結論是適宜濃度的秋水仙素對減數分裂有影響（能使配子染色體數目加倍）．
⑩得出⑨中結果和結論的理由是：秋水仙素能抑制紡錘體形成，從而使復制并且分裂了的染色體不能移向兩極，細胞質不能分裂，使細胞中染色體數目加倍；減數分裂過程中也涉及染色體的復制與紡錘體的形成，因此會有影響．
故答案為：
①A₁②A₁③B₃④B₁⑤C₂⑥C₂⑦D₂或D₁⑧D₁
⑨實驗組：D₂；對照組：D₁適宜濃度的秋水仙素對減數分裂有影響（能使配子染色體數目加倍）
⑩理由：秋水仙素能抑制紡錘體形成，從而使復制并且分裂了的染色體不能移向兩極，細胞質不能分裂，使細胞中染色體數目加倍；減數分裂過程中也涉及染色體的復制與紡錘體的形成，因此會有影響．

點評：本題結合圖表，考查低溫誘導染色體數目加倍的探究實驗，要求考生明確實驗目的選擇合適的實驗材料；掌握探究實驗的原則，能選擇合理的選項完善實驗步驟；理解該實驗的原理，能對實驗結果進行預測并得出正確的實驗結論，屬于考綱理解和應用層次的考查．