Question

13．紫色洋蔥是生物學中常用的實驗材料．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．
請根據所學知識，選擇洋蔥的不同部位作為實驗材料，完善下面的實驗設計，并回答相關問題．
（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）若觀察植物細胞的質壁分離和復原，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在細胞中的分布，選用的理想材料為洋蔥的鱗片葉內表皮，該材料優(yōu)于其他部位材料的原因是不含色素（或無色）．
（4）若觀察細胞的有絲分裂，所用的理想材料為根尖（分生區(qū)組織細胞），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在細胞中的分布”和“觀察細胞的有絲分裂”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)細胞觀察植物細胞的有絲分裂；
②洋蔥鱗片葉外表皮細胞，色素含量較多，用于觀察質壁分離和復原；
③洋蔥的綠葉做葉綠體中色素的提取和分離實驗，葉肉細胞做細胞質流動實驗．
④洋蔥的內表皮細胞顏色淺、由單層細胞構成，適合觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況．
2、在“觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況”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在細胞中的分布實驗中，用質量分數為8%的鹽酸改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，將染色體上的DNA和蛋白質分離，便于染色劑與DNA結合；觀察細胞有絲分裂中，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）觀察細胞的質壁分離及復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壁分離和復原，則自變量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中細胞失水，發(fā)生質壁分離，在清水中，發(fā)生質壁分離的復原．
（3）若觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況，需要用甲基綠和派洛寧染色，使得細胞核成綠色，細胞質成紅色，則理想材料為紫色洋蔥鱗片葉的內表皮，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)細胞，細胞分裂旺盛，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在細胞中的分布實驗中，用質量分數為8%的鹽酸改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，將染色體上的DNA和蛋白質分離，便于染色劑與DNA結合；觀察細胞有絲分裂中，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）洋蔥的鱗片葉內表皮     不含色素（或無色）
（4）根尖（分生區(qū)組織細胞）    （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》《觀察細胞的質壁分離及復原》《觀察DNA、RNA在細胞中的分布》《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，其內外表皮都由一層細胞構成，適于顯微鏡觀察．其外表皮紫色，適于觀察質壁分離復原，內表皮淺色，適于觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況．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；二是此處細胞處于分裂周期中，能找到進行分裂的細胞．試劑的選用及其在實驗中的作用，教材中都有明確說明，備考時要善于總結和歸納．