Question

2．当环境中存在一定浓度的某些致突变物时，会导致染色体断裂，不含着丝粒的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中，而是在细胞溶胶中形成椭圆形异常结构，称为微核，微核与主核有相同染色效果，但体积较小（如图1所示）．某研究所在蝴蝶兰培育的过程中使用了磷胺杀虫剂，发现磷胺的污染可能导致细胞中出现微核，研究人员以蝴蝶兰根尖细胞为实验材料，通过观测统计出微核率和微核细胞率的大小，来探究磷胺对染色体的影响．
材料和用具：蝴蝶兰幼苗、蒸馏水、0.1g•L^-1、1g•L^-1、10g•L^-1的磷胺溶液、显微
镜及制作临时装片所需的试剂．

（1）本实验的实验原理是：染色体断裂后，会在细胞溶胶中形成微核，因此可通过统计不同浓度磷胺溶液作用后细胞溶胶中的微核率和微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响
（2）方法步骤：
①将蝴蝶兰幼苗随机均分为4组，并编号ABCD．
②分别浸泡在等体积的磷胺浓度为0、0.1g•L^-1，1g•L^-1，10g•L^-1溶液中，其它条件相同且适宜．
③一段时间后，取出蝴蝶兰幼苗，然后用蒸馏水冲洗，并移至蒸馏水中再培养一段时间（约4个细胞周期），
④制作根尖临时装片：写出制作根尖临时装片的主要步骤和所用试剂．用解离液（质量分数为10%的盐酸）解离→用蒸馏水（清水）漂洗→用龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）染色→制片”，制作成根尖临时装片
⑤用显微镜观察临时装片．为了减少实验误差，保证实验结果的准确性，应该观察
多个装片和多个视野，记录总细胞数、微核细胞数、微核数，并统计出微核细胞率和微核率．
（3）若如图2为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果，则符合该实验结果的假设是：磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关
（4）若一直在清水中培养的根尖细胞中也偶尔出现微核，其原因是细胞分裂过程中偶尔也会出现自发突变，导致染色体断裂．

Answer 1

分析 解答本题着重掌握探究类实验设计的一般原则，本实验中的单一变量为不同浓度的磷胺，则其它如培养液的量、蝴蝶兰幼苗及培养时间等无关变量应相同．由于染色体断裂后，会在细胞溶胶中形成微核，因此可通过统计不同浓度磷胺溶液作用后细胞溶胶中的微核率和微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响．

解答 解：（1）据题干分析可知，本实验的实验原理是：染色体断裂后，会在细胞溶胶中形成微核，因此可通过统计不同浓度磷胺溶液作用后细胞溶胶中的微核率和微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响．
（2）④制作根尖临时装片：用解离液（质量分数为10%的盐酸）解离→用蒸馏水（清水）漂洗→用龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）染色→制片”，制作成根尖临时装片．
⑤用显微镜观察临时装片．为了减少实验误差，保证实验结果的准确性，应该观察多个装片和多个视野，记录总细胞数、微核细胞数、微核数，并统计出微核细胞率和微核率．
（3）若如图2为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果，则符合该实验结果的假设是磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关．
（4）若一直在清水中培养的根尖细胞中也偶尔出现微核，其原因是细胞分裂过程中偶尔也会出现自发突变，导致染色体断裂．
故答案为：
（1）染色体断裂后，会在细胞溶胶中形成微核，因此可通过统计不同浓度磷胺溶液作用后细胞溶胶中的微核率和微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响
（2）④用解离液（质量分数为10%的盐酸）解离→用蒸馏水（清水）漂洗→用龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）染色→制片”，制作成根尖临时装片
⑤多个装片和多个视野
（3）磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关
（4）细胞分裂过程中偶尔也会出现自发突变，导致染色体断裂

点评 本题考查了染色体的变异、关于磷胺对染色体影响的实验设计的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．