-.z.生物奧林匹克競賽試題與解法例如〔實驗局部〕高建軍一、例題解析

例1．用顯微鏡的幾組不同鏡頭來觀察同一裝片，以下哪組目鏡和物鏡配合使用，分辨力最高"〔〕

Ａ．5×和10×

Ｂ．5×和40×

Ｃ．5×和100×〔油〕

Ｄ．15×和40×

解析：顯微鏡能區分兩物點之間最小距離的能力稱為分辨力，這個距離越小，分辨力越高。顯微鏡的總放大倍數等于目鏡倍數乘以物鏡倍數。顯微鏡的總放大倍數與分辨力是兩個完全不同的概念，要區分開來。分辨力〔R〕可用公式表示為：Ｒ＝0．61λ/Ｎ·Ａ，Ｒ值越小分辨力越高，其中Ｎ·Ａ＝ｎ·ｓｉｎ〔α/2〕，即Ｒ＝0．61λ/〔ｎ·ｓｉｎ〔α/2〕〕，公式中λ為光的波長，ｎ是介質的折射率，α為物鏡的鏡口角〔見圖1〕。從分辨力的公式可以推知：顯微鏡的分辨力與光的波長成反比，與介質折射率及ｓｉｎ〔α/2〕值成正比。從圖1中可知，0＜α＜180°，0＜〔α/2〕＜90°，故有：0＜ｓｉｎ〔α/2〕＜1。ｓｉｎ〔α/2〕的值由物鏡倍數決定，在同等情況下物鏡倍數越大，ｓｉｎ〔α/2〕值越大，分辨力越大。因此，顯微鏡的分辨力只與物鏡有關，與目鏡無關，這與總放大倍數顯然不同。答案：C。

例2．現有一幼期木本植物材料，請通過徒手切片法制成該材料橫切面的臨時裝片，在顯微鏡下判斷該材料是屬于根還是屬于莖"

解析：這是實驗考試中經常碰到的一類運用植物形態解剖學知識判斷植物器官種類〔屬于根、莖、葉或葉柄等〕的問題。解題的關鍵一是要掌握好徒手切片、制作臨時裝片的實驗技術；二是要掌握好植物營養器官的構造特點及各營養器官的區分標準。此題關于根、莖構造上的區分特征可歸納為：根的表皮具有根毛，壁薄，無氣孔，皮層興旺，分為三層，內皮層具凱氏帶，具中柱鞘，初生木質部和初生韌皮部相間排列，并各自成束，初生木質部和初生韌皮部的發育均為外始式，不具有髓射線，一般無髓的分化；莖的表皮具氣孔，且外壁常角質化，皮層不興旺，一般無凱氏帶、中柱鞘，維管束成束狀，筒狀排列或排成一輪，初生木質部的發育方式為內始式，初生韌皮部的發育方式為外始式，初生木質部和初生韌皮部相對排列，具有髓，髓射線明顯。〔考試中出示的材料在外形上是極難區分各器官的〕

例3．將10ｍｌ酵母液放在適宜溫度下培養，并于不同時間內等量均勻取樣4次，分別測定樣品中酵母菌的數量和ｐＨ值，結果如表1所示，請分析答復：圖1酵母菌的數量和ｐＨ值樣品酵母菌數量〔個/ｍｍ３〕ｐＨ112104．82

8205．4312103．7410005．0〔1〕推測表中樣品的取值先后順序為。

〔2〕對酵母菌而言，100ｍｌ該培養液的環境負荷量為個。

〔3〕假設第5次均勻取樣時，樣品中的酵母菌數量為760個/mm３。產生這一結果的原因是。

解析：此題旨在考察對實驗結果的正確分析。酵母菌在適宜的條件下，通過出芽生殖能迅速地繁殖后代，在培養液營養物質充分的條件下，隨著時間的推移，菌體數目迅速增加，假設間隔不同時間等量均勻取樣，則會出現取樣越早，菌體數越少。當菌體數目增加到接近環境負荷量〔1210/mm３×10３÷10ml＝121×10６個/ml〕時，菌體間種內斗爭加劇，培養液中的營養物質不斷被消耗，ｐＨ值減小，局部酵母菌因營養物質缺乏而死亡。因此，間隔一個較長時間后，第5次均勻取樣時，菌體數量會最少。

答案：〔1〕取樣的先后順序為2、4、1、3〔2〕1．21×10７〔3〕培養液中的營養物質不斷被消耗，ｐＨ值減少，局部酵母菌因生存空間、營養物質的缺乏而死亡或解體。

二、反響練習

〔一〕選擇題

1．觀察洋蔥根尖有絲分裂過程的最簡單方法是〔〕

Ａ．徒手切片法

Ｂ．壓片法

Ｃ．涂片法

Ｄ．滑行切片法

2．一個傳遞細胞用目鏡10×，物質40×的倍數觀察，細胞的放大倍數是多少"〔〕

Ａ．50倍

Ｂ．400倍

Ｃ．500倍

Ｄ．4倍

3．觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗，常用的染料是〔〕

Ａ．碘-碘化鉀溶液

Ｂ．中性紅溶液

Ｃ．醋酸洋紅染液

Ｄ．固綠染液

4．觀察蠶豆莖的橫切面〔徒手切片法〕，看到莖的四角處有〔〕

Ａ．石細胞

Ｂ．纖維

Ｃ．厚角組織

Ｄ．厚壁組織

5．用顯微化學方法鑒定植物細胞中的貯藏物質時，可觀察到脂肪遇到以下何種溶液時，會呈現桔紅色"〔〕

Ａ．碘化鉀

Ｂ．蘇丹Ⅲ

Ｃ．間苯三酚鹽酸溶液

Ｄ．亞甲基藍溶液

6．洋蔥鱗莖肉質下表皮細胞常呈紫紅色，是因為含花青素的緣故，花青素貯藏在細胞的以下哪種構造中"〔〕

Ａ．細胞基質

Ｂ．細胞壁

Ｃ．液泡

Ｄ．質體

7．生物學實驗中常用普通光學顯微鏡觀察細小物體，假設被觀察的物體通過顯微鏡放大了50倍，這里"被放大50倍〞是指該細小物體的〔〕

Ａ．體積

Ｂ．外表積

Ｃ．像的面積

Ｄ．長度或寬度

8．觀察植物細胞胞間連絲的材料通常是〔〕

Ａ．厚壁細胞

Ｂ．薄壁細胞

Ｃ．厚角細胞

Ｄ．導管或篩管

9．為了使觀察植物細胞的原生質流動更加清楚，實驗中通常采取的措施是〔〕

Ａ．加碘液染色

Ｂ．加30%的蔗糖溶液

Ｃ．加一滴溫水

Ｄ．加1%的龍膽紫染色

10．用徒手切片法觀察馬鈴薯塊莖的橫切面，發現其橫切面中占絕大局部的是〔〕

Ａ．外韌皮部

Ｂ．內韌皮部

Ｃ．木質部

Ｄ．髓部

11．用顯微鏡觀察一*永久切片，其物像特點是：外層為表皮，有角質層，有限維管束散生于沒有皮層和髓分化的根本組織中，試判斷該裝片應為〔〕

Ａ．雙子葉植物莖的次生構造

Ｂ．單子葉植物莖的構造

Ｃ．裸子植物莖的初生構造

Ｄ．雙子葉植物根的初生構造

12．用質壁別離法測定植物細胞滲透勢的實驗中，我們常用洋蔥鱗片葉為材料，這主要是因為

〔〕

Ａ．細胞排列很整齊

Ｂ．液泡中含有花青素

Ｃ．細胞中不含葉綠素

Ｄ．表皮細胞容易撕取

13．用乙醇提取葉綠體色素后，作紙層析分析〔以濾紙作固定相，四氯化碳為流動相〕，層析的結果是葉綠體的四種色素在濾紙上從原點按近→遠的方向呈順序排列，該順序為〔〕

Ａ．葉綠素ａ、葉綠素ｂ、葉黃素、胡蘿卜素

Ｂ．葉綠素ａ、葉綠素ｂ、胡蘿卜素、葉黃素

Ｃ．葉綠素ｂ、葉綠素ｂ、胡蘿卜素、葉黃素

Ｄ．葉綠素ｂ、葉綠素ａ、葉黃素、胡蘿卜素

14．假設用溶液培養的方法來鑒定植物需要什么元素或不需要什么元素時：

〔1〕實驗中使用的化學試劑應該是〔〕

Ａ．特級純

Ｂ．分析純

Ｃ．化學純

Ｄ．一般試劑

〔2〕實驗過程中通常采用的容器是〔〕

Ａ．玻璃缸

Ｂ．瓷缸

Ｃ．金屬缸

Ｄ．不銹鋼缸

〔3〕實驗中提供的水應該是〔〕

Ａ．重蒸水

Ｂ．蒸餾水

Ｃ．沉淀后的自來水

Ｄ．池塘水

15．將兩株同樣強健的植物進展如圖2所示的處理，假設兩株植物溶液以上局部大小完全一樣，實驗過程中則會出現〔〕

Ａ．兩植株蒸騰速率和離子吸收速率都相等

Ｂ．兩植株蒸騰速率和離子吸收速率都不同

Ｃ．兩植株的蒸騰速率一樣，而離子吸收速率不同

Ｄ．兩植株的蒸騰速率不同，離子的吸收速率一樣圖216．用顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂，要看清各時期細胞內染色體的變化，選擇顯微鏡目鏡和物鏡搭配最合理的一組是〔〕

Ａ．目鏡〔5×〕、物鏡〔40×，Ｎ·Ａ0.65〕

Ｂ．目鏡〔16×〕、物鏡〔40×，Ｎ·Ａ0.65〕

Ｃ．目鏡〔16×〕、物鏡〔10×，Ｎ·Ａ0.25〕

Ｄ．目鏡〔10×〕、物鏡〔10×，Ｎ·Ａ0.25〕

17．用徒手切片法觀察黃豆芽根的橫切片，假設要看清楚凱氏點、原生木質部、后生木質部的位置，選用以下哪一類染料作為染色劑較為適宜"〔〕

Ａ．間苯三酚、鹽酸飽和溶液

Ｂ．Ｉ２-ＫＩ溶液

Ｃ．0.01%的亞甲基藍溶液

Ｄ．1%的龍膽紫溶液

18．使用以下哪種儀器可以獲得三維圖像"〔〕

Ａ．掃描電子顯微鏡

Ｂ．透射電子顯微鏡

Ｃ．熒光顯微鏡

Ｄ．光學顯微鏡

〔二〕填圖題

指出圖3～圖17中橫線所示的構造名稱：圖4擔子菌外部構造圖8變形蟲構造圖圖9河蚌外形圖圖11根橫切面的局部示局部初生構造圖12小麥胚的縱切面圖圖13成熟蘋果的橫切面圖14水稻莖橫切面圖15水稻小穗的組成圖16花藥的橫切面構造圖17胚珠和成熟胚囊〔三〕簡答題

1．寫出以下藥品在植物學實驗中的一般用途：

〔1〕ＦＡＡ〔含福爾馬林、冰醋酸、70%酒精〕：。

〔2〕鉻酸-硝酸水溶液：。

〔3〕改進苯酚品紅液：。

〔4〕番紅染液：。

2．將以下藥品與所鑒定的物質或構造用線條連接起來：碘-碘化鉀溶液

蘇丹Ⅳ酒精溶液

鐵礬蘇木精溶液

番紅溶液細胞核

木質化的細胞壁

液泡

蛋白質

淀粉

脂肪

栓質3．在顯微鏡視野中觀察玻片標本，物鏡測微尺〔鏡臺測微尺〕和目鏡〔5×〕測微尺在O點處重合時，物鏡測微尺的80格與目鏡測微尺的55格處剛好重疊在一條線上。則目鏡測微尺一格的實際長度為μｍ。假設用此目鏡測微尺測量*種植物細胞的大小時，量得其長為7個小格，則該細胞的實際長度是μｍ。

4．現提供以下實驗條件：顯微鏡、革蘭氏染液及用具、血球計數板、托盤天平、燒杯、試管、玻棒、計數器、血蓋片、吸水紙、擦鏡紙、目鏡測微尺、鏡臺測微尺、香柏油、二甲苯。請進展以下實驗，并答復有關問題：

〔1〕有成型顆粒樣品A，請設計一個實驗來判斷：

1〕該樣品可能含有何種生物細胞"

2〕該成型顆粒樣品A中生物細胞的含量為多少"〔單位：個/ｇ〕

3〕假設該成型顆粒全由生物細胞組成，試求出每個細胞的平均重量"〔要求寫出實驗過程、測定的數據、計算公式及計算結果等〕

〔2〕試管內盛有*菌液C，請對其進展革蘭氏染色，寫出染色結果，并判斷該細菌為何種形態，繪出其形態圖。

〔提示：成型顆粒樣品A為市售干酵母粉；菌液C為一種大腸桿菌菌液〕

5．現有兩組裝片均無標簽，請根據最突出的特征加以區分：

〔1〕木耳裝片和銀耳裝片〔其上均有擔子〕

〔2〕曲霉裝片和青霉裝片〔其上均有分生孢子梗〕

6．有兩*無標簽的切片標本，請根據以下觀察，指出這兩*切片分別屬于哪類植物"何種器官"

切片1：橫切面圓形，維管束排成1輪，木質部、韌皮部相對排列，具束中形成層，具髓，初生木質部為內始式，次生韌皮部有纖維、篩管、伴胞。

切片2：橫切面圓形，木質部、韌皮部相對排列，維管束呈星散分布，具維管束鞘，無形成層，無明顯的髓與皮層。

切片1為；切片2為。

7．以下是對淡水池塘中一種生物顯微觀察的結果記錄，請根據所給出的特征分析該種生物屬于什么門"

觀察到的特征：〔1〕多細胞絲狀體，不分枝；細胞呈藍綠色；無明顯的細胞核和葉綠體；〔2〕用Ｉ2-ＫＩ溶液染色，細胞呈褐紅色。

該植物屬于門。

8．對以下五種植物：珍珠梅〔薔薇科〕、油菜〔十字花科〕、向日葵筒狀花〔菊科〕、蔥〔百合科〕、小麥〔禾本科〕的花進展解剖，寫出它們的花序類型、對稱方式、花程式、花圖式，并判斷它們是蟲媒花還是風媒花。

9．在實驗臺上提供體視鏡、顯微鏡、雙面刀片、單面刀片、載玻片、蓋玻片、番紅染液、吸水紙、擦鏡紙等實驗條件，并提供有以下四種植物的葉：A.龍舌蘭；B.狗牙根；C.大麥；D.莎草。通過實驗答復以下問題：

〔1〕這四種植物中，屬于Ｃ3植物的是；屬于Ｃ4植物的是；屬于ＣＡＭ植物的是；耐旱性極強的是，耐旱性較強的是，這五種植物中，的最高凈光合率較高，的最高凈光合率中等，的最高凈光合率較低。

〔2〕判斷材料Ａ～Ｄ各屬于Ｃ3或Ｃ4植物或ＣＡＭ植物的依據是什么"

Ａ：；Ｂ：。

Ｃ：；Ｄ：。

10．實驗桌上的大培養皿內和泡沫板上擺放有編了號的10種節肢動物，它們分別是1號：食蚜蠅；2號：鼠婦；3號：負蝗；4號：鉗蝎；5號：芫菁；6號：蛺蝶；7號：人虱；8號：緣蝽；9號：跳蚤；10號：熊蜂。請按要求完成以下內容：

〔1〕用擴大鏡或實體鏡仔細觀察標本，將不是昆蟲的標本分出，并寫出這些標本的編號、名稱和分類地位〔所屬綱〕。

〔2〕仔細觀察昆蟲分目的主要特征，按編號順序分別寫出標本名稱、觸角、口器、翅和足的特點及變態的類型。

〔3〕利用上述昆蟲可利用的特點，編制一成蟲分目檢索表〔二歧式〕。

11．解剖胡蜂成蟲，并完成以下實驗內容：

〔1〕制作一氣管裝片給教師確認。

〔2〕是否看到胃盲囊和馬氏管，并對此進展適當描述。

〔3〕繪出胡蜂消化系統簡圖，并注明各局部構造名稱。

12．為驗證植物的*一生理活動中發生的*種變化，實驗者設計實驗裝置如圖18。據圖答復以下問題：〔1〕此裝置可驗證植物的何種生理活動的何種變化"

〔2〕如果將透明玻璃依次換用藍紫色、橙色、綠色的透明玻璃片，分別測定瓶內溶液酸堿性變化，預計應發生怎樣的變化"〔ｐＨ值由高到低比擬〕

〔3〕裝置中將無色玻璃瓶用遮光紙包嚴的原因是什么"

〔4〕葉片的上表皮氣孔較少，下表皮氣孔較多，實驗時應怎樣放置"參考答案〔一〕選擇題

1．Ｂ2．Ｂ3．Ｃ4．Ｃ5．Ｂ6．Ｃ7．Ｄ8．Ａ9．Ｃ10．Ｂ11．Ｂ

12．Ｂ13．Ｄ14．〔1〕Ｂ〔2〕Ｂ〔3〕Ｂ15．Ｃ16．Ｂ17．Ａ18．Ａ

〔二〕填圖題

圖3：1．鞭毛2．伸縮泡3．眼點4．細胞核5．載色體6．蛋白核

圖4：1．菌蓋2．菌褶3．菌環4．菌柄5．菌托

圖5：1．擔孢子2．擔子3．子實層4．子實層基5．菌肉

圖6：Ａ．雄配子枝縱切面1．精子器2．隔絲3．葉Ｂ．雌配子枝縱切面3．葉4．頸卵器

圖7：1．同化組織2．氣孔3．氣室4．貯藏組織5．鱗片6．假根

圖8：1．偽足2．伸縮泡3．食物泡4．細胞核

圖9：1．斧足2．殼頂3．韌帶4．出水管5．入水管

圖10：1．表皮2、3．皮層4．內皮層5．中柱鞘6．原生木質部7．后生木質部8．初生韌皮部

圖11：1．皮層2．內皮層3．凱氏帶4．中柱鞘5．初生韌皮部6．初生木質部

圖12：1．果皮和種皮的愈合層2．糊粉層3．淀粉貯藏細胞4．盾片5．胚芽鞘6．幼葉7．胚芽生長點8．胚軸9．外胚葉10．胚根11．胚根鞘

圖13：1．萼片維管束2．花瓣維管束3．種子4．果皮5．花筒局部6．心皮中央維管束7．子房室8．心皮側生維管束

圖14：1．伴胞2．篩管3．韌皮部4．孔紋導管〔后生木質部〕5．環紋導管〔原生木質部〕6．薄壁細胞7．氣腔8．木質部9．維管束鞘10．根本組織

圖15：1．小穗梗2．穎片3．退化花的外稃4．內稃5．漿片〔鱗被〕6．外稃7．雌蕊8．雄蕊

圖16：1．維管束2．表皮3．纖維層4．花粉粒5．花粉囊6．花藥的裂口7．藥隔

圖17：1．外珠被2．內珠被3．珠孔4．合點5．珠心6．反足細胞7．極核8．成熟胚囊9．卵細胞和助細胞〔卵器〕10．珠柄11．胎座

〔三〕簡答題

1．〔1〕對實驗材料進展固定和保存〔2〕適于對導管、管胞、纖維等木質化的組織進展解離〔3〕觀察植物細胞染色體時較理想的染色劑〔4〕為一種堿性染料，可將木質化、栓質化和角質化的細胞壁及細胞核中的染色質和染色體染成紅色3．4.5μｍ101.5μｍ4．〔1〕實驗提供的樣品A為市售干酵母粉。先將成型顆粒樣品A在托盤天平上稱出一定量，再用無菌水溶解、稀釋并定容〔用容量瓶〕為*一定量的菌液，然后用革蘭氏染色法鑒別該菌的類型，并在顯微鏡下識別該菌的形態〔球形或橢球形、體積較大，有成形的細胞核等〕，再根據革蘭氏染色結果為陽性反響，可以判斷該樣品很可能是含酵母菌。通過顯微測量，用血球計數板測定樣品A的含量〔個/ｇ〕，并通過換算再求出每個細胞的重量〔ｇ/個〕。〔2〕材料Ｃ通過革蘭氏染液染色后呈陰性反響〔菌體染成紅色〕，再在油鏡下觀察其形態為一桿狀〔無成形核〕，故為革蘭氏陰性菌，再繪出其細胞形態圖

5．〔1〕根據擔子的分隔性況來鑒別：木耳擔子為橫隔擔子，銀耳擔子為縱隔擔子。〔2〕根據分生孢子梗的情況來鑒別：曲霉的分生孢子梗頂端膨大成球狀，其外表布滿了放射狀的小梗，青霉的分生孢子梗數次分枝，呈掃帚狀

6．切片1為雙子葉植物莖；切片2為單子葉植物莖

7．藍藻門

8．珍珠梅：總狀花序，輻射對稱，*Ｋ〔５〕Ｃ５Ａ∞Ｇ5∶5，蟲媒花；油菜：總狀花序，輻射對稱，*Ｋ２＋２Ｃ２＋２Ａ２＋４Ｇ〔2∶1〕，蟲媒花；向日葵：頭狀花序，輻射對稱，*Ｋ５Ｃ〔５〕Ｇ〔2∶1〕，蟲媒花；蔥：傘形花序，輻射對稱，*Ｐ３＋３Ａ３＋３Ｇ〔3∶3〕，蟲媒花；小麥：復穗狀花序，兩側對稱，↑Ｐ３Ａ３Ｇ〔2∶1〕，風媒花

9．〔1〕Ｃ３：大麥；Ｃ４：狗牙根；ＣＡＭ：龍舌蘭；龍舌蘭；大麥；狗牙根；莎草；狗牙根；龍舌蘭；〔大麥〕。〔2〕Ａ：葉片維管束無"花環狀〞構造，只有一種類型的葉綠體。Ｂ：葉片維管束有"花環狀〞構造，有兩種類型的葉綠體：葉肉細胞的葉綠體有基粒；維管束鞘細胞的葉綠體無基粒。C：葉片維管束無"花環狀〞構造，只有一種類型的葉綠體。D：葉片維管束無"花環狀〞構造，只有一種類型的葉綠體

10．〔1〕