Question

12．紫色洋蔥是生物學中常用的實驗材料．它的葉分兩種：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，富含營養物質．下面以洋蔥為材料進行如下實驗：
（1）若進行色素的提取和分離實驗，則所用的實驗材料具體部位是圖中的管狀葉．提取出來的色素中，其中溶解度最高的那種色素主要吸收藍紫光光．
（2）若進行植物細胞質壁分離及復原實驗，用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生質層的位置．
（3）若觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況，用低倍鏡觀察鱗片葉內表皮細胞，發現細胞核被甲基綠染成了綠色，在被染成紅色的區域中，含有少量DNA的細胞器的名稱是線粒體．鹽酸在該實驗中的作用是改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色質中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合．
（4）若觀察有絲分裂，需要制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片，裝片的制作流程概括為解離→漂洗→染色→制片，共四步．
（5）若進行低溫誘導植物染色體數目的變化實驗，則在顯微鏡下觀察，其中有絲分裂中期是觀察染色體形態和數目的最佳時期，視野中的正常細胞在有絲分裂后期，一個細胞中有四個染色體組，視野中也有染色體數目加倍的細胞，低溫誘導染色體數目加倍的原理是低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞．

Answer 1

分析 1、洋蔥是比較好的實驗材料：
①洋蔥根尖分生區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；另外四種色素中胡蘿卜素溶解度最大，主要吸收藍紫光．
（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．
（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，顏色淺，由單層細胞構成．在細胞質中，含有少量DNA的細胞器是線粒體．該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．
（4）若觀察有絲分裂，所用的理想材料為洋蔥根尖分生區細胞，細胞分裂旺盛，成正方形，排列緊密．臨時裝片的操作流程解離→漂洗→染色→制片．
（5）進行低溫誘導植物染色體數目的變化實驗，則在顯微鏡下觀察，其中有絲分裂中期是觀察染色體形態和數目的最佳時期，正常細胞在有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體數目加倍，則一個細胞中有四個染色體組．低溫誘導染色體數目加倍的原理是低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞．
故答案為：
（1）管狀葉  藍紫光 
（2）外表皮 
（3）甲基綠  線粒體   改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色質中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合
（4）解離→漂洗→染色→制片 
（5）中   四  低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞

點評 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．