Question

芍药一般为二倍体（2n=10），是我国的传统花卉。在将二倍体芍药与四倍体芍药（4n=20）杂交获得性状优良的新品种过程中，发现其育性较低。为此，科研人员首先对新品种芍药花粉母细胞的减数分裂进行了进一步研究。请回答问题：

（1）将捣碎的花药置于载玻片上，经________、漂洗后，滴加________染色1min，制成临时装片。显微镜下观察细胞中________的形态、数目和位置来判断该细胞所处的分裂时期。

（2）花粉母细胞经过________分离和姐妹染色单体分开，最终获得雄配子，将显微镜下观察到的图象（图1）按时间排序为________

（3）新品种芍药的花粉母细胞中具有________个染色体组。结合图2分析，导致其雄配子育性降低的原因可能有________。

a．图①染色体因着丝粒异常而未能正常分离，染色体断裂后导致某些基因功能丧失

b．图②中落后的染色体在分裂末期丢失，从而导致配子染色体数目减少

C．图③减Ⅱ后期有的子细胞的染色体相互靠近未能分离，最终形成三个雄配子

d．图④两个次级精母细胞分裂不同步，导致授粉时有些花粉未成熟

（4）二倍体芍药与四倍体芍药属于不同物种的原因是________。

Answer

解离 龙胆紫（醋酸洋红、碱性染料） 染色体 同源染色体 ⑤③①②④ 3 abcd 它们之间存在生殖隔离

【解析】

减数分裂过程。

减数第一次分裂间期：染色体复制。

减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；中期，同源染色体成对的排列在赤道板上；后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合；末期，细胞质分裂。核膜，核仁重建纺锤体和染色体消失。

减数第二次分裂：前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。

观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。

（1）由分析可知，若要观察植物细胞的有丝分裂过程，则需要将花药置于载玻片上，经解离、漂洗后，滴加龙胆紫（醋酸洋红、碱性染料）染色1min，制成临时装片。观察细胞有丝分裂所处的分裂时期是，通常根据染色体的行为变化了做判断，故可知需要在显微镜下观察细胞中染色体的形态、数目和位置来判断该细胞所处的分裂时期。

（2）一个花粉母细胞进行减数分裂时，联会形成的四分体经同源染色体分离(减I后期)和姐妹染色单体分开(减后期)，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒当中，获得四个雄配子；由图1可知，①为减数第二次分裂的前期，②为减数第二次分裂后期，③为减数第一次分裂中期，④为减数第二次分裂末期，⑤为减数第一次分裂前期，所以细胞图像按减数分裂的时序进行排序是⑤③①②④。

（3）题意显示，新品种是二倍体芍药与四倍体芍药杂交得到的性，故新品种芍药的花粉母细胞中具有3个染色体组。据图2分析可知，导致其雄配子育性降低的原因可能有：

a.图①染色体因着丝粒异常而未能正常分离，染色体断裂后引起某些基因功能丧失，导致雄配子育性降低，符合题意，a正确；
b.图②中落后的染色体在分裂末期丢失，从而发生染色体数目变异，导致配子染色体数目减少，雄配子育性降低，符合题意，b正确；

c.图③减Ⅱ后期有的子细胞的染色体相互靠近未能分离，最终形成三个雄配子，不是正常的生殖细胞，无法产生种子，使雄配子育性降低，符合题意，c错误；
d.图④两个次级精母细胞分裂不同步，导致授粉时有些花粉未成熟，影响花粉正常授精，从而导致雄配子育性降低，符合题意，d项。
故选abcd。

（4）二倍体芍药与四倍体芍药属于不同物种的原因是它们之间存在生殖隔离。