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，排除季節和取材時間等干擾，提高實驗成功率 ②→⑤→①→③→④ 形態、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、數目和位置會發生變化，故判斷細胞所處的分裂時期主要依據是染色體形態、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。