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生物奥林匹克竞赛试题与解法示例（实验部分）

高建军

一、例题解析

例1．用显微镜的几组不同镜头来观察同一装片，下列哪组目镜和物镜配合使用，分辨力最高? （ ） Ａ．5×和10× Ｂ．5×和40× Ｃ．5×和100×（油） Ｄ．15×和40×

解析：显微镜能区分两物点之间最小距离的能力称为分辨力，这个距离越小，分辨力越高。显微镜的总放大倍数等于目镜倍数乘以物镜倍数。显微镜的总放大倍数与分辨力是两个完全不同的概念，要区分开来。分辨力（R）可用公式表示为：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为光的波长，ｎ是介质的折射率，α为物镜的镜口角（见图1）。从分辨力的公式可以推知：显微镜的分辨力与光的波长成反比，与介质折射率及ｓｉｎ（α/2）值成正比。从图1中可知，0＜α＜180°，0＜（α/2）＜90°，故有：0＜ｓｉｎ（α/2）＜1。ｓｉｎ（α/2）的值由物镜倍数决定，在同等情况下物镜倍数越大，ｓｉｎ（α/2）值越大，分辨力越大。因此，显微镜的分辨力只与物镜有关，与目镜无关，这与总放大倍数显然不同。

答案：C。 例2．现有一幼期木本植物材料，请通过徒手切片法制成该材料横切面的临时装片，在显微镜下判断该材料是属于根还是属于茎? 解析：这是实验考试中经常碰到的一类运用植物形态解剖学知识判断植物器官种类（属于根、茎、叶或叶柄等）的问题。解题的关键一是要掌握好徒手切片、制作临时装片的实验技术；二是要掌握好植物营养器官的结构特点及各营养器官的区分标准。本题关于根、茎结构上的区分特征可归纳为：根的表皮具有根毛，壁薄，无气孔，皮层发达，分为三层，内皮层具凯氏带，具中柱鞘，初生木质部和初生韧皮部相间排列，并各自成束，初生木质部和初生韧皮部的发育均为外始式，不具有髓射线，一般无髓的分化；茎的表皮具气孔，且外壁常角质化，皮层不发达，一般无凯氏带、中柱鞘，维管束成束状，

筒状排列或排成一轮，初生木质部的发育方式为内始式，初生韧皮部的发育方式为外始式，初生木质部和初生韧皮部相对排列，具有髓，髓射线明显。（考试中出示的材料在外形上是极难区分各器官的）

例3．将10ｍｌ酵母液放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和ｐＨ值，结果如表1所示，请分析回答：

图1 酵母菌的数量和ｐＨ值

样 品 1 2 3 4 酵母菌数量（个/ｍｍ） 1 210 820 1 210 1 000 ３ｐＨ 4．8 5．4 3．7 5．0 （1）推测表中样品的取值先后顺序为。

（2）对酵母菌而言，100ｍｌ该培养液的环境负荷量为 个。

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（3）若第5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个/mm。产生这一结果的原因是 。

解析：本题旨在考查对实验结果的正确分析。酵母菌在适宜的条件下，通过出芽生殖能迅速地繁殖后代，在培养液营养物质充分的条件下，随着时间的推移，菌体数目迅速增加，若间隔不同时间等量均匀取样，则会出现取样越早，菌体数越少。当菌体数目

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增加到接近环境负荷量（1210/mm×10÷10ml＝121×10个/ml）时，菌体间种内斗争加剧，培养液中的营养物质不断被消耗，ｐＨ值减小，部分酵母菌因营养物质缺乏而死亡。因此，间隔一个较长时间后，第5次均匀取样时，菌体数量会最少。

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答案：（1）取样的先后顺序为2、4、1、3 （2）1．21×10 （3）培养液中的营养物质不断被消耗，ｐＨ值减少，部分酵母菌因生存空间、营养物质的缺乏而死亡或解体。

二、反馈练习 （一）选择题

1．观察洋葱根尖有丝分裂过程的最简单方法是（ ） Ａ．徒手切片法 Ｂ．压片法 Ｃ．涂片法 Ｄ．滑行切片法 2．一个传递细胞用目镜10×，物质40×的倍数观察，细胞的放大倍数是多少（? ） Ａ．50倍 Ｂ．400倍 Ｃ．500倍 Ｄ．4倍

3．观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验，常用的染料是（ ） Ａ．碘-碘化钾溶液

Ｂ．中性红溶液 Ｃ．醋酸洋红染液 Ｄ．固绿染液

4．观察蚕豆茎的横切面（徒手切片法），看到茎的四角处有（ ） Ａ．石细胞 Ｂ．纤维 Ｃ．厚角组织 Ｄ．厚壁组织

5．用显微化学方法鉴定植物细胞中的贮藏物质时，可观察到脂肪遇到下列何种溶液时，会呈现桔红色?（ ） Ａ．碘化钾 Ｂ．苏丹Ⅲ

Ｃ．间苯三酚盐酸溶液 Ｄ．亚甲基蓝溶液

6．洋葱鳞茎肉质下表皮细胞常呈紫红色，是因为含花青素的缘故，花青素贮藏在细胞的下列哪种结构中?（ ） Ａ．细胞基质 Ｂ．细胞壁 Ｃ．液泡 Ｄ．质体

7．生物学实验中常用普通光学显微镜观察细小物体，若被观察的物体通过显微镜放大了50倍，这里“被放大50倍”是指该细小物体的（ ） Ａ．体积 Ｂ．表面积 Ｃ．像的面积 Ｄ．长度或宽度

8．观察植物细胞胞间连丝的材料通常是（ ） Ａ．厚壁细胞 Ｂ．薄壁细胞 Ｃ．厚角细胞 Ｄ．导管或筛管

9．为了使观察植物细胞的原生质流动更加清楚，实验中通常采取的措施是（ ） Ａ．加碘液染色

Ｂ．加30%的蔗糖溶液 Ｃ．加一滴温水

Ｄ．加1%的龙胆紫染色

10．用徒手切片法观察马铃薯块茎的横切面，发现其横切面中占绝大部分的是（ ）

Ａ．外韧皮部