Question

19．紫色洋葱是生物学中常用的实验材料．它的叶分为两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．下面以洋葱为材料进行如下实验：
（1）若分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶．提取绿叶中的色素使用的理想试剂是无水乙醇．分离色素依据的实验原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同．
（2）观察植物细胞的质壁分离和复原所用的最佳材料是（紫色洋葱）鳞片叶外表皮．该实验的自变量是不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）．
（3）若观察DNA和RNA在细胞中的分布，常用的理想材料为鳞片叶内表皮，该材料优于其他部位的原因是无色．
（4）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为根尖（分生区组织细胞），该实验的主要操作流程是取材→解离→漂洗→染色→制片→观察．（用文字和箭头填空）
（5）在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用不同（相同/不同）．

Answer 1

分析 1、洋葱是比较好的实验材料：
①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；
②洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；
③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验．
④洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况．
2、在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来．

解答 解：（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，无水乙醇（丙酮）能溶解色素．分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核成绿色，细胞质成红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素，颜色浅，由单层细胞构成．
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．临时装片的操作流程解离→漂洗→染色→制片．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来．
故答案为：
（1）管状叶　无水乙醇　不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同
（2）（紫色洋葱）鳞片叶外表皮　不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）　
（3）鳞片叶内表皮　  无色　 
 （4）根尖（分生区组织细胞）　  解离→漂洗→染色→制片
（5）不同

点评 紫色洋葱的叶片分两种，一种是管状叶，绿色，可进行光合作用；另一种是鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察．其外表皮紫色，适于观察质壁分离复原，内表皮浅色，适于观察DNA、RNA在细胞中的分布状况．观察有丝分裂的最佳材料是根尖，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细胞．试剂的选用及其在实验中的作用，教材中都有明确说明，备考时要善于总结和归纳．