Question

3．研究资料表明：大多数致癌物质能提高生物的突变率，癌症是由体细胞遗传物质的改变引起的，吸烟者容易患肺癌，其患病率是不吸烟者的10.8倍．
为了观察烟草浸出液是否会引起细胞内染色体数目的改变，请你依据下列四种生物细胞的染色体数目和细胞周期（h）的情况，选取实验材料，完成如表实验．

细胞类型	染色体数目	间期	分裂期	细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞	2N=12	15.3	2.0	17.3
小鼠十二指肠上皮细胞	2N=40	13.5	1.8	15.3
人的肝细胞	2N=46	21	1	22
人的宫颈癌细胞	2N=46	20.5	1.5	22

分析回答下列问题：
（1）应选择蚕豆根尖分生区细胞作为实验材料，选择理由是①蚕豆经济易得；②蚕豆细胞染色体数目少，便于观察；③蚕豆细胞周期短，且分裂期较长，容易找到分裂期细胞，特别是中期细胞．
（2）实验大体步骤：
①加蒸馏水培养．
②将其分成两等份，一份放在烟草浸出液中培养，另一份继续放在蒸馏水中培养．
③按观察植物细胞有丝分裂的要求分别制作装片，以供观察．
（3）在光镜下观察染色体时，应找到处于细胞分裂中期的细胞．
（4）蚕豆根尖的培养至少需要多长时间？

Answer 1

分析 观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，制片的过程：解离、漂洗、染色和制片，其中解离的目的是使组织中的细胞分开来，便于观察；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色；压片的目的是为了将根尖细胞分散开，便于观察．
有丝分裂过程：
（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即染色体的复制；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失．

解答 解：（1）蚕豆经济易得；蚕豆细胞染色体数目少，便于观察；蚕豆细胞周期短，且分裂期较长，容易找到分裂期细胞，特别是中期细胞．因此观察细胞的染色体数目和细胞周期（h）的情况，应选择蚕豆根尖分生区细胞作为实验材料．
（2）实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．注意无关变量应该相同且适宜．实验大体步骤为：
①加蒸馏水培养．
②将其分成两等份，一份放在烟草浸出液中培养，另一份继续放在蒸馏水中培养．
③按观察植物细胞有丝分裂的要求分别制作装片，以供观察．
（3）有丝分裂分裂中期的细胞中染色体形态稳定、数目清晰，染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上，是观察染色体的最佳时期．因此在光镜下观察染色体时，应找到处于细胞分裂中期的细胞．
（4）据表格数据可知，蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期是17.3 h，故蚕豆根尖的培养至少需要17.3 h．
故答案为：
（1）蚕豆根尖分生区　①蚕豆经济易得；②蚕豆细胞染色体数目少，便于观察；③蚕豆细胞周期短，且分裂期较长，容易找到分裂期细胞，特别是中期细胞
（2）将其分成两等份，一份放在烟草浸出液中培养，另一份继续放在蒸馏水中培养
（3）中
（4）17.3 h

点评 本题考查观察细胞的染色体数目和细胞周期的情况的实验，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用．