Question

11．研究表明：溫度驟變等理化因素會(huì)使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍．某同學(xué)為驗(yàn)證低溫能誘導(dǎo)蠶豆（2n=12）根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，開展了相關(guān)研究．
（1）實(shí)驗(yàn)原理：低溫處理根尖細(xì)胞，能夠抑制根尖細(xì)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(xì)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(zhǎng)至1cm左右時(shí)，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(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的10%，細(xì)胞周期總時(shí)間為20h，則分裂間期的時(shí)間為18h；該實(shí)驗(yàn)中處于分裂中期的細(xì)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(xì)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，但體積較小．可通過觀測(cè)統(tǒng)計(jì)微核率的大小，認(rèn)識(shí)和評(píng)估污染物對(duì)生物的影響．請(qǐng)就農(nóng)藥污染程度對(duì)植物細(xì)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(xì)胞的微核率呈正相關(guān)．
（5）主要方法步驟：
①對(duì)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(jī)分成五等組、編號(hào)，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(shí)間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時(shí)間（約2個(gè)細(xì)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(jì)微核．

Answer 1

分析 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)：
1、低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)的原理：低溫能抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍．
2、該實(shí)驗(yàn)的步驟為選材→固定→解離→漂洗→染色→制片．
3、該實(shí)驗(yàn)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(huì)使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍”，說明低溫處理根尖細(xì)胞，能夠抑制根尖細(xì)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(xì)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(xì)胞分裂各時(shí)期所用的時(shí)間和觀察時(shí)該時(shí)期細(xì)胞數(shù)目是成正比的．分期期細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)10%，則分裂間期占90%，時(shí)間應(yīng)該是20×90%=18小時(shí)．正常體細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞的微核率呈正相關(guān)．
（5）主要方法步驟：①對(duì)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(jī)分成五等組、編號(hào)，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(shí)間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時(shí)間（約2個(gè)細(xì)胞周期）③一段時(shí)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(shí)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(jì)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(xì)胞率隨磷胺濃度增加而增大．
故答案為：
（1）低溫處理根尖細(xì)胞，能夠抑制根尖細(xì)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(xì)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(xì)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(jī)分成五等組、編號(hào)，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(shí)間，取出后用蒸餾水沖洗，并移至蒸餾水中培養(yǎng)一定時(shí)間（約2個(gè)細(xì)胞周期）

點(diǎn)評(píng) 本題考查低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)，對(duì)于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中注意積累．