Question

回答下列生命科學實驗的問題．
洋蔥（2n=16）為二倍體植物．為比較不同處理方法對洋蔥根尖細胞分裂指數(shù)（即視野內(nèi)分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比）的影響，某研究性學習小組進行了相關(guān)實驗，步驟如下．
①將洋蔥的老根去除，經(jīng)水培生根后取出．②將洋蔥分組同時轉(zhuǎn)入濃度為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分別培養(yǎng)24h、36h、48h；秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0h、12h、24h、36h．③剪取根尖，用卡諾固定液（用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻）固定8h，然后將根尖浸泡在1mol/L鹽酸溶液中5～8min．④將根尖取出，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗．⑤用石碳酸-品紅試劑染色．⑥制片、鏡檢；計數(shù)、拍照．不同方法處理后的細胞分裂指數(shù)（%）如下表，分析回答問題．

秋水仙素溶液濃度（%）	分裂指數(shù) （%） 時間（h）	清水培養(yǎng)時間（h）
		0	12	24	36
0.01	24	10.71	13.68	14.19	14.46
	36	9.94	11.99	13.59	13.62
	48	7.98	10.06	12.22	11.97
0.1	24	7.74	9.09	11.07	10.86
	36	6.12	7.87	9.98	9.81
	48	5.97	6.68	7.98	8.56

（1）步驟③中“將根尖浸泡在1mol/L鹽酸溶液中”的作用是

 

．
（2）步驟⑥為了獲得相應的觀察視野，鏡檢時正確的操作方法是

 

．
（3）根據(jù)所學的知識推測，石碳酸-品紅試劑是1種

 

性染料．
（4）為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學，計數(shù)時應采取的方法是

 

．
（5）根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論：①濃度為

 

秋水仙素溶液誘導后的細胞分裂指數(shù)較高．②本實驗的各種處理中，提高細胞分裂指數(shù)的最佳方法是

 

③若只考慮處理過程中的1個變量，如設

 

為自變量，在

 

條件下，測得細胞分裂指數(shù)（%）用柱形圖表示．
（6）如圖是學生在步驟⑥所拍攝的顯微照片，部分細胞染色體加倍最可能的原因是

 

．

Answer 1

考點：觀察細胞的有絲分裂,細胞有絲分裂不同時期的特點

專題：

分析：（1）步驟③的處理，實質(zhì)是對根尖進行解離，通常都是把質(zhì)量分數(shù)15%的鹽酸和體積分數(shù)95%的酒精1：1混合后作為解離液，題中是先使用酒精（卡諾氏液成分）后使用鹽酸，換了個新情境，但萬變不離其宗，目的還是解離--用藥液使組織中的細胞相互分離開來．酒精的作用主要是殺死細胞，固定細胞的分裂相，使其停止在分裂的某一時期便于觀察，其次是溶解細胞間質(zhì)，使細胞相互分離；鹽酸的作用是殺死細胞，溶解細胞間的中膠層物質(zhì)，從而使細胞相互分離．解離的時間與選材及實驗溫度有關(guān)，解離時間過短則根尖未充分解離，壓片時細胞分離不開，影響觀察；過長則使根尖過分酥軟，無法進行漂洗和染色，且破壞細胞和染色體的結(jié)構(gòu)，影響觀察．這一步是實驗成功與否的關(guān)鍵．（2）該小題對審題要求高，若能緊扣題眼“獲得觀察視野”、“鏡檢時”、“操作方法”，并結(jié)合顯微鏡“先低后高”的操作規(guī)范和鏡檢的細胞已解離死亡，應能輕松作答．（3）染色體的染色特性是易被堿性染料染成深色．（4）隨機取樣、設置對照組、平行重復進行多次實驗、求平均值等是生物實驗過程中減少誤差、提高實驗精確度的常用方法．（5）根據(jù)生物實驗的對照原則，分析表中數(shù)據(jù)，從而歸納得出相應結(jié)論．（6）秋水仙素的作用機理是作用于正在分裂的細胞，抑制紡錘體的形成，導致紡錘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．圖中細胞a與其左下角細胞中的染色體數(shù)相比要少得多，導致此結(jié)果的原因是秋水仙素沒能發(fā)揮相應作用．這是一道逆向思維的命題，平時接觸的少，盡管知識點不難，但不易寫出答案來．

解答： 解：（1）步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中”起解離作用，使組織中的細胞相互分離開來．
（2）顯微鏡觀察時應先在低倍顯微鏡下找到分生區(qū)的細胞，緩慢移動裝片，發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍顯微鏡觀察．
（3）由于是對染色體染色，因此石炭酸-品紅試劑是一種堿性染料．
（4）統(tǒng)計時應每組統(tǒng)計多個視野再計算平均值，以盡量減少實驗誤差．
（5）分析數(shù)據(jù)得出質(zhì)量分數(shù)為0.01%的秋水仙素溶液誘導后的細胞分裂指數(shù)較高；提高細胞分裂指數(shù)的最佳方法是在質(zhì)量分數(shù)為0.01%的秋水仙素溶液中誘導24 h，再在清水中培養(yǎng)36 h．
（6）題中的圖示顯微照片顯示a細胞內(nèi)染色體數(shù)目比其他分裂期細胞中染色體數(shù)目少，說明秋水仙素處理發(fā)生在紡錘體形成之后，細胞染色體數(shù)目沒有加倍．
故答案為：（1）使組織細胞易于分散開
（2）先在低倍鏡下找到理想視野，再換上高倍鏡觀察
（3）堿性                  
（4）隨機觀察多個視野
（5）①0.01%    ②0.01%秋水仙素溶液誘導24h，再在清水中培養(yǎng)36h
③如設秋水仙素質(zhì)量分數(shù)為自變量    秋水仙素處理24小時后，不用清水培養(yǎng)
（可以根據(jù)自變量的設定而改變圖形，只要正確均得分）
（6）秋水仙素抑制紡錘體的形成，阻礙有絲分裂，但復制后的染色體正常分離，導致細胞內(nèi)染色體數(shù)量加倍．（也可能是觀察到處于分裂后期的正常細胞）

點評：本題是對“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗的延伸，解答本題要注意兩點：一是理解教材中觀察植物細胞有絲分裂的操作方法，尤其是臨時裝片的制作；二是理解本實驗的目的，正確確定自變量和因變量．