Question

13．紫色洋蔥是生物學(xué)中常用的實驗材料．它的葉分為兩種：
管狀葉伸展于空中，進行光合作用；鱗片葉層層包裹形成鱗莖，富含營養(yǎng)物質(zhì)．
請根據(jù)所學(xué)知識，選擇洋蔥的不同部位作為實驗材料，完善下面的實驗設(shè)計，并回答相關(guān)問題．
（1）若分離葉綠體中的色素，所用的實驗材料是管狀葉．提取葉綠體中的色素使用的試劑是無水乙醇（丙酮）．分離葉綠體色素依據(jù)的實驗原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上的擴散速率不同．
（2）若觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原，選用的最佳材料是鱗片葉外表皮．該實驗的自變量是不同濃度的外界溶液．
（3）若觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布，選用的理想材料為洋蔥的鱗片葉內(nèi)表皮，該材料優(yōu)于其他部位材料的原因是不含色素（或無色）．
（4）若觀察細(xì)胞的有絲分裂，所用的理想材料為根尖（分生區(qū)組織細(xì)胞），主要的操作流程是（取材、）解離、漂洗、染色、制片（、觀察）．
（5）在“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”和“觀察細(xì)胞的有絲分裂”兩個實驗中，都用到了鹽酸，它在兩個實驗中的作用不同（相同、不同）．

Answer 1

分析 1、洋蔥是比較好的實驗材料：
①洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞觀察植物細(xì)胞的有絲分裂；
②洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，色素含量較多，用于觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原；
③洋蔥的綠葉做葉綠體中色素的提取和分離實驗，葉肉細(xì)胞做細(xì)胞質(zhì)流動實驗．
④洋蔥的內(nèi)表皮細(xì)胞顏色淺、由單層細(xì)胞構(gòu)成，適合觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況．
2、在“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況”和“觀察有絲分裂”兩個實驗中，都用到了鹽酸，它在兩個實驗中的作用分別是：用甲基綠和吡羅紅檢測DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實驗中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進入細(xì)胞，將染色體上的DNA和蛋白質(zhì)分離，便于染色劑與DNA結(jié)合；觀察細(xì)胞有絲分裂中，用酒精和鹽酸的混合液進行解離，目的是使組織細(xì)胞分散開來．

解答 解：（1）題干中“管狀葉伸展于空中，進行光合作用”說明含有葉綠體，則提取和分離綠葉中的色素，所用的實驗材料是管狀葉，含有色素較多，無水乙醇（丙酮）能溶解色素．離葉綠體色素依據(jù)的實驗原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上的擴散速率不同．
（2）觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原所用的最佳材料是鱗片葉外表皮，具有紫色液泡，便于觀察；該實驗的目的是觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，則自變量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，在清水中，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原．
（3）若觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況，需要用甲基綠和派洛寧染色，使得細(xì)胞核成綠色，細(xì)胞質(zhì)成紅色，則理想材料為紫色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮，沒有色素．
（4）若觀察有絲分裂，所用的理想材料為洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞，細(xì)胞分裂旺盛，成正方形，排列緊密．主要的操作流程是（取材、）解離、漂洗、染色、制片（、觀察）．
（5）在“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況”和“觀察有絲分裂”兩個實驗中，都用到了鹽酸，它在兩個實驗中的作用分別是：用甲基綠和吡羅紅檢測DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實驗中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進入細(xì)胞，將染色體上的DNA和蛋白質(zhì)分離，便于染色劑與DNA結(jié)合；觀察細(xì)胞有絲分裂中，用酒精和鹽酸的混合液進行解離，目的是使組織細(xì)胞分散開來，兩者的目的不同．
故答案為：
（1）管狀葉    無水乙醇（丙酮）
不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上的擴散速率不同
（2）鱗片葉外表皮（或紫色洋蔥鱗片葉表皮）
不同濃度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）
（3）洋蔥的鱗片葉內(nèi)表皮     不含色素（或無色）
（4）根尖（分生區(qū)組織細(xì)胞）    （取材、）解離、漂洗、染色、制片（、觀察）
（5）不同

點評 本題以洋蔥為載體，考查必修1教材中《提取和分離綠葉中的色素》《觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原》《觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布》《觀察有絲分裂》實驗，意在考查生物實驗，紫色洋蔥的葉片分兩種，一種是管狀葉，綠色，可進行光合作用；另一種是鱗片葉，其內(nèi)外表皮都由一層細(xì)胞構(gòu)成，適于顯微鏡觀察．其外表皮紫色，適于觀察質(zhì)壁分離復(fù)原，內(nèi)表皮淺色，適于觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況．觀察有絲分裂的最佳材料是根尖，一是色淺，無其他色素干擾；二是此處細(xì)胞處于分裂周期中，能找到進行分裂的細(xì)胞．試劑的選用及其在實驗中的作用，教材中都有明確說明，備考時要善于總結(jié)和歸納．