Question

根据给定各种实验相关材料，回答下列问题。

材料一：科学研究发现根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系，有人做了如下的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。

（1）据此实验结果，推测水平放置的植物根向地生长的原因是                       。

材料二：学生利用新鲜菠菜叶进行叶绿体色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了

下列四种不同的层析结果。

（1）甲乙丙丁四种层析结果，最正确的可能是            图。

（2）出现甲图的结果，可能的原因是                                        。

（3）出现乙图的结果，可能的原因是                                        。

（4）出现丁图的结果，可能的原因是                                        。

材料三：农药等污染物有致畸、致癌和致突变效应，潜在危害大。致畸主要表现之一是细胞分裂间期的微核现象（如图），微核与主核有相同染色效果，但体积较小。可通过观测统计微核率的大小，认识和评估污染物对生物的影响。请就农药污染程度对植物细胞微核产生的效应开展研究。

（1）材料用具：培养皿，5%、10%、15%、20%的磷胺（农药）溶液，……（其他实验器具和药品试剂省略）。

（2）假设：                                                 

（3）主要方法步骤：

①对蚕豆种子浸种，在适宜条件下萌发生根。

②                                                                       

③ 一段时间后，取出已生根的种子后用蒸馏水冲洗，并移至蒸馏水中再培养一定时间 ，

（写出制作根尖临时装片的主要步骤和所有试剂）。

④镜检并记录、统计微核。

（4）请制作微核数据记录表。

（5）最可能的结果是：                                             。

Answer

材料一：

（1）高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长（2分）

材料二：

（1）丙（1分）

（2）甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液（1分）

（3）乙可能是因为研磨时未加入SiO2（1分）

（4）丁可能是因为研磨时未加入CaCO3（1分）

材料三：

（2）农药污染程度与植物细胞的微核率呈正相关（其他相似描述也可）（1分）

（3）②将萌发生根的蚕豆种子随机分成五等组、编号，每组10粒，分别浸泡在等体积的0、5%、10%、15%、20%的磷胺溶液中相同时间，取出后用蒸馏水冲洗，并移至蒸馏水中培养一定时间（约2个细胞周期）（2分）

③按“固定（卡诺固定液，冰醋酸：乙醇=1:3）→解离（20%盐酸）→漂洗（清水）→染色（醋酸洋红或2%龙胆紫）→压片”制作根尖有丝分裂装片。（2分）

（4）蚕豆根尖细胞微核试验记录表 （4分）

（5）微核率和微核细胞率随磷胺浓度增加而增大。（1分）

【解析】

试题分析：根据题干信息“生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。” 水平放置的植物根由于重力作用，近地侧生长素浓度会增高，高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长，从而表现为根向地生长。

由于叶绿体色素中，叶绿素a最多，叶绿素b次之，而它们的溶解度都不大，根据题意和图示分析可知：最正确的可能是丙图。甲图表示滤纸上没有色素，可能误用蒸馏水做提取液和层析液；乙图表示滤纸上色素很少，可能是因为研磨时未加入SiO2；丁图表示滤纸上类胡萝卜比叶绿素多，可能是因为研磨时未加入CaCO3，叶绿素被破坏了。

根据题干信息“致畸主要表现之一是细胞分裂间期的微核现象”和“5%、10%、15%、20%的磷胺（农药）溶液”，可以假设农药污染程度与植物细胞的微核率呈正相关。主要方法步骤：①对蚕豆种子浸种，在适宜条件下萌发生根。②将萌发生根的蚕豆种子随机分成五等组、编号，每组10粒，分别浸泡在等体积的0、5%、10%、15%、20%的磷胺溶液中相同时间，取出后用蒸馏水冲洗，并移至蒸馏水中培养一定时间（约2个细胞周期）③ 一段时间后，取出已生根的种子后用蒸馏水冲洗，并移至蒸馏水中再培养一定时间，按“固定（卡诺固定液，冰醋酸：乙醇=1:3）→解离（20%盐酸）→漂洗（清水）→染色（醋酸洋红或2%龙胆紫）→压片”制作根尖有丝分裂装片。④镜检并记录、统计微核。由于农药等污染物有致畸、致癌和致突变效应，最可能的结果是微核率和微核细胞率随磷胺浓度增加而增大。

考点：本题综合考查激素调节、色素的提取和分离、生物变异的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。