Question

【題目】某實驗小組以同一品種蠶豆(2n＝12)幼嫩的花蕾和浸泡種子后長出的幼根為材料，開展相關實驗，主要步驟和結果如下。回答有關向題：

實驗Ⅰ：取幼嫩的花蕾→卡諾氏固定液固定→70%乙醇中保存→花藥剝離→改良苯酚品紅染液染色→壓片→鏡檢(圖①～⑥是光學顯微鏡下觀察到的減數分裂部分時期實拍圖)

實驗Ⅱ：幼根長至1.0cm～1.5cm→冰箱內4℃培養(yǎng)36h→剪取5mm左右根尖→卡諾氏固定液固定→70%乙醇中保存→解離→漂洗→染色→壓片→鏡檢(圖⑦是光學顯微鏡下觀察到的某一視野部分實拍圖)

（1）實驗Ⅰ和Ⅱ中，選取的新鮮材料均先置于卡諾氏固定液(按3份無水乙醇、1份冰醋酸的比例配制)中進行固定處理，目的是____。

（2）實驗Ⅰ觀察到的實拍圖，按減數分裂的時期先后順序進行排序應為：⑥→__________，判斷細胞所處的分裂時期主要依據是染色體____的變化。

（3）圖②中有____個核DNA分子。等位基因的分離和非同源染色體上非等位基因的自由組合發(fā)生在圖____對應的時期。

（4）開展蠶豆染色體核型分析時，將剪取的幼根置于2mmol/L的8羥基喹啉溶液中處理，以提高根尖細胞中____(填圖⑦中的字母)時期細胞的比例，便于染色體觀察、計數，c時期染色體數與核DNA數的比例為____。

（5）在實驗Ⅱ中，小組成員進一步優(yōu)化實驗操作，用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖，再用低濃度的KCl處理一段時間，使細胞適度膨脹，以利于____更好地分散。若光學顯微鏡下觀察到某一視野中部分中期細胞染色體數目加倍，則最可能的原因是___。

Answer 1

【答案】新鮮材料死亡，使細胞停留在原來的分裂時期，排除季節(jié)和取材時間等干擾，提高實驗成功率 ②→⑤→①→③→④ 形態(tài)、數目、分布(位置) 24 ⑤ a 1∶1 染色體 低溫抑制紡錘體的形成，染色體數目加倍

【解析】

花蕾中可進行減數分裂，分析題圖可知：⑥是減數第一次分裂之前的間期；②所處的時期為減數第一次分裂前期，此時的特點是同源染色體聯(lián)會形成四分體，此外同源染色體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生交叉互換；⑤所處的時期為減數第一次分裂后期，此時的特點是同源染色體分離，非同源染色體自由組合；①是減數第二次分裂前期，此時期染色體散亂排列在細胞中，③是減數第二次分裂中期，此時期染色體著絲點排列在赤道板上；④是減數第二次分裂末期。

（1）實驗Ⅰ和Ⅱ中，選取的新鮮材料均先置于卡諾氏固定液(按3份無水乙醇、1份冰醋酸的比例配制)中進行固定處理，目的是新鮮材料死亡后，使細胞停留在原來的分裂時期，排除季節(jié)和取材時間等干擾，提高實驗成功率。

（2）根據分析可知，實驗Ⅰ觀察到的實拍圖，按減數分裂的時期先后順序進行排序應為：⑥→②→⑤→①→③→④，由于不同分裂時期染色體的形態(tài)、數目和位置會發(fā)生變化，故判斷細胞所處的分裂時期主要依據是染色體形態(tài)、數目、分布(位置)的變化。

（3）蠶豆體細胞中含有染色體數12條，圖②為減數第一次分裂前期，細胞中核DNA是染色體數的二倍，故圖②中有24個核DNA分子。等位基因的分離和非同源染色體上非等位基因的自由組合發(fā)生在減數第一次分裂的后期，即圖⑤對應的時期。

（4）有絲分裂中期染色體的形態(tài)和數目是最清晰的時期，故分析染色體核型應提高有絲分裂中期所占的比例，所以將剪取的幼根置于2mmol/L的8羥基喹啉溶液中處理，目的是提高根尖細胞中有絲分裂中期（a時期）細胞的比例，便于染色體觀察、計數，c時期著絲點分裂，染色體移向兩極，為有絲分裂后期圖像，染色體數與核DNA數的比例為1：1。

（5）在實驗Ⅱ中，小組成員進一步優(yōu)化實驗操作，用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖，再用低濃度的KCl處理一段時間，使細胞適度膨脹，以利于染色體更好地分散。若光學顯微鏡下觀察到某一視野中部分中期細胞染色體數目加倍，則最可能的原因是低溫抑制紡錘體的形成，染色體數目加倍。