Question

为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：

（1）可用______________对图中发芽的种子进行处理。

（2）筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察_____区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是___________________。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗I中的甲株和幼苗II中的乙株的统计结果。

可以利用表中数值____________和_____________，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。

（3）依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线______。

Answer

秋水仙素（或低温） 分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2 +x3 +x4 +x5

【解析】本题考查的知识点是生物的育种及“观察植物细胞的有丝分裂”的实验，意在考查学生对课本基础知识的识记、理解能力。生物的育种包括单倍体育种、多倍体育种、诱变育种、杂交育种等，其中多倍体育种的原理是染色体变异，需要用化学试剂秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍。明确相关知识点，利用所学知识准确答题。

（1）据题意“为获得玉米多倍体植株”可用秋水仙素对萌发的种子进行处理，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致细胞内的染色体数目加倍，从而得到多倍体玉米。

（2）筛选鉴定多倍体时，需要观察染色体的数目，取玉米幼苗的根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片过程，进行观察。由于只有根尖的分生区进行细胞分裂，因此可观察分生区细胞的染色体数目。在进行有丝分裂实验中，解离是使细胞相互分离开，压片是进一步使细胞相互分散开，如果解离不充分或压片不充分，会使细胞均多层重叠。在观察细胞分裂时，材料经过解离已经死亡。观察到的某一状态的细胞数量越多，说明该时期持续时间越长。因此可用x1表示甲株细胞周期中的间期时间长短， 用x2 +x3 +x4 +x5来表示甲株细胞周期中的分裂期的时间长短。

（3）秋水仙素诱导导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体，因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞，进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时，按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。因此诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线如图所示：。