Question

2．为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表．请回答：

（1）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是盐酸（或盐酸和酒精），解离的目的是使组织中的细胞相互分离；使用龙胆紫或醋酸洋红溶液这一碱性染料，能够使细胞中的染色体着色，便于观察现象．右上图为显微镜下观察到的部分细胞图象，箭头所指的细胞实验所处于分裂期的中期，判断的主要依据是所有染色体（着丝点）都排列在细胞中央面或赤道板上．
（2）实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度到达1.0mmol．L^-1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对减少而间期细胞数目相对增多．产生这种结果的原因可能是可可碱能够抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极．
（3）实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率降低．为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平．现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系．

Answer 1

分析 分析题图：图中箭头所指细胞中，染色体的着丝点都排列在赤道板上，应该处于有丝分裂中期．
分析表格：随着可可碱浓度的升高，细胞有丝分裂指数和种子的发芽率都逐渐降低，分裂期细胞所占的比例也逐渐降低，其中后期和末期的细胞数目相对较少．

解答 解：（1）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是盐酸（或盐酸和酒精），目的是使组织中的细胞相互分离；使用龙胆紫或醋酸洋红溶液这一碱性染料，能够使细胞中的染色体着色，便于观察现象．右上图为显微镜下观察到的部分细胞图象，箭头所指的细胞实验所处于分裂期的中期，判断的主要依据是所有染色体（着丝点）都排列在细胞中央面或赤道板上．
（2）由表可知，当可可碱浓度达到1.0mmol．L^-1时，处于后期和末期的细胞所占比例明显低于其他浓度，说明处于后期和末期的细胞数目相对较少而间期细胞数目相对增多，产生这种结果的可能原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极． 
（3）根据表中数据可知，随着可可碱的浓度的升高，种子发芽率明显降低．实验目的是探究可可碱会降低种子中赤霉素的水平，因此自变量为可可碱浓度，因变量为赤霉素的含量．实验设计基本思路是以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系．
故答案为：
（1）盐酸（或盐酸和酒精）           使组织中的细胞相互分离           龙胆紫或醋酸洋红溶液               染色体             所有染色体（着丝点）都排列在细胞中央面或赤道板上
（2）增多                  可可碱能够抑制纺锤体的形成
（3）降低                  不同浓度的可可碱              可可碱浓度与赤霉素含量

点评 本题借助有丝分裂的知识考查有丝分裂的特征和实验观察能力和实验设计能力，由于题干给定背景设置严格，所以答案的确定难度不大，比较容易分析和归纳答案．