高考生物实验突破 专题02 观察DNA、RNA在细胞中的分布(含解析)-人教版高三全册生物试题

专题02 观察DNA 、RNA 在细胞中的分布
1．实验原理
（1）甲基绿和吡罗红对DNA 和RNA 的亲和力不同
⎭⎪⎬⎪⎫甲基绿＋DNA ――→呈现绿色吡罗红＋RNA ――→呈现红色―――――――――――→用甲基绿吡罗红
混合染色剂将细胞染色 显示DNA 和RNA 在细胞中的分布
（2）盐酸⎩
⎪⎨⎪⎧①改变细胞膜的通透性―→加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA 和蛋白质分离―→有利于DNA 与染色剂结合 2．实验步骤
3．实验成功关键点
（1）选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。

（2）缓水流冲洗目的：防止载玻片上的细胞被冲走。

（3）几种试剂在实验中的作用
考点一：甲基绿吡罗红染色剂需混合使用
例一、(2018·某某四校联考高一上学期质检)在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是( )
A.用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的DNA分子和呈红色的RNA分子
B.用8%盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离并使DNA水解，使之更易染色
C.酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞
D.染色时一般是先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
【答案】 C
【解析】酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，C项正确。

例二、.(2018·某某高一上学期调研)某同学以新鲜洋葱鳞片叶白色内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍镜观察。

下列有关描述正确的是( )
A.经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到红色的细胞核的部分
B.吡罗红和甲基绿两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布
C.经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到绿色的细胞质的部分
D.经苏丹Ⅳ染液染色，可以观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
【答案】 B
【解析】甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能将DNA染成绿色，而DNA主要分布在细胞核中，所以可观察到绿色的细胞核，A项错误；吡罗红能将RNA 染成红色，而RNA主要分布在细胞质中，所以可观察到红色的细胞质，C项错误；苏丹Ⅳ染液可将脂肪染成红色，蛋白质用双缩脲试剂检测，D项错误。

考点二：实验材料的要求是浅色或近于白色
例一、在做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时，如果选用植物细胞，则对其颜色有
一定要求，这一要求及原因是( )
A．选择深色叶肉细胞，因为其中有叶绿体
B．尽量选择浅色或无色的植物细胞，避免细胞本身的颜色对实验结果的观察产生影响C．选择深色细胞，这样可以和实验结果形成强烈对比，便于观察
D．颜色无所谓，因为DNA和RNA与染色剂的结合具有特异性
【答案】B
【解析】颜色反应对实验材料的要求是浅色或近于白色，以免影响实验结果的观察。

考点三实验原理是吡罗红甲基绿染色剂对DNA和RNA的亲和力不同
例一.实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”所运用的原理是( )
A．单独利用甲基绿对细胞染色，可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布B．单独利用吡罗红对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布C．利用吡罗红甲基绿染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D．在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA的分布
【答案】C
【解析】该实验的原理是利用了吡罗红甲基绿染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，使用甲基绿和吡罗红染色剂对细胞染色，可呈现出DNA和RNA的分布。

易错点一：在载玻片上滴加0.9%的生理盐水，而不是蒸馏水，目的是保持口腔上皮细胞的形态。

易错点二：取口腔上皮细胞时必须漱口，防止混有食物碎屑
易错点三：载玻片烘干时，要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片因受热不均匀而破裂，烘干使细胞固定在载玻片上。

易错点四：用蒸馏水的缓水流冲洗，目的是防止细胞被水流冲走.
易错点五：甲基绿吡罗红染色剂配制要用蒸馏水，甲基绿吡罗红染色剂需混合使用
挑战真题：
1.（2012·某某卷，1）某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色体剂染色，用高倍显微镜观察。

下列描述正确的是（）
A.经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核
B.经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质
C.经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
D.经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
【答案】 C
【解析】用新鲜洋葱鳞片叶内表皮做材料，经吡罗红甲基绿染色，细胞质应该被染成红色，细胞核应该被染成绿色，A、B错误；经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体，C 正确；经苏丹Ⅲ染色，看到的应该是脂肪，而不是蛋白质，D错误。

2．（2014·全国卷Ⅱ，5）关于核酸的叙述，错误的是（）
A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C．双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
【答案】 C
【解析】双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误。

3、（2011年某某卷26）.回答下列Ⅰ、Ⅱ题
Ⅱ。

使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：
（1）上述实验结果的归纳，正确的有_______（实验序号）。

（2）实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理。

其中，实验②用盐酸可
改变______通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。

在两个实验操作中，都要注意盐酸浓度，处理材料时的温度和。

（3）健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。

线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______阶反应，该反应变化是。

【答案】Ⅱ（1）①③（2）细胞膜时间
（3）三 [H]与氧结合形成水，同时释放大量的能量
挑战模拟题：
1、（2019·高考预测）下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是（）
A．①表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B．②表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C．③表示用缓水流冲洗，以免影响染色
D．④表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
【答案】 D
【解析】甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，D错误。

2．（2017·某某某某一中模考，4）在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是（）
A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
B．用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解
C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏
D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子
【答案】 C
【解析】在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，染色时用甲基绿、吡罗红混合染
色剂，A错误；用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，但不能使DNA水解，B错误；酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏，C正确；用高倍镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。

3.下列有关实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的说法，正确的是( )
A．在实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强
B．在实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上
C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D．实验结果是细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色
【答案】D
【解析】要想染色成功，必须先烘干，将细胞杀死，改变细胞膜的通透性。

所用的染色剂是吡罗红甲基绿混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。

实验结果是细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色。

4.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，正确的是( )
A．染色时先用甲基绿，后用吡罗红
B．使用盐酸的主要目的是杀死细胞
C．冲洗时的速度要迅速
D．水解之前要将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干
【答案】D
【解析】进行染色时应使用甲基绿、吡罗红混合染色剂；使用盐酸的目的是破坏细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使DNA与蛋白质分离，利于着色，并非杀死细胞；冲洗时应使用缓水流，速度不可过快，防止将细胞冲走；在水解之前需烘干，其目的之一是固定细胞，避免细胞进入盐酸中。

5.下面是四位同学的实验操作方法或结果，其中正确的一项是( )
A．观察RNA和DNA在细胞中的分布，发现红色主要分布在细胞核中
B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
C．可溶性淀粉溶液与碘液作用产生蓝色反应
D．换高倍镜后，先用粗准焦螺旋调节，再用细准焦螺旋调节
【答案】C
【解析】观察RNA和DNA在细胞中的分布，发现红色的RNA主要分布在细胞质中，故A错误。

西瓜因为是红色的，对实验结果有干扰现象，最好不用还原糖鉴定的材料，故B错误。

可溶性淀粉溶液与碘液作用产生蓝色反应，故C正确。

换高倍镜后不能再转动粗准焦螺旋，故D 错误。

6.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，正确的是( )
A．用30 ℃恒温水浴的目的是受热均匀，且水浴时间要适当
B．用盐酸处理的唯一目的是改变细胞膜的通透性，促进染色剂进入细胞
C．冲洗装片时为了节省时间可用急水流代替缓水流
D．被染色的口腔上皮细胞中，呈红色的部位是细胞核所在的区域
【答案】A
【解析】用盐酸处理的另一个目的是使染色质中的蛋白质和DNA分开，以利于DNA与染色剂结合，B项错误；冲洗装片时只能用缓水流，冲洗时间约10秒，C项错误；细胞核区域应呈绿色，D项错误。

7.下列对“观察DNA和RNA在细胞中分布”实验的叙述，不正确的是( )
A．口腔上皮细胞需要始终保持生活状态
B．盐酸的作用之一是促进染色质中的DNA与蛋白质分离
C．使用甲基绿、吡罗红混合染色剂进行染色
D．实验步骤：制片→水解→冲洗→染色→盖上盖玻片→观察
【答案】A
【解析】口腔上皮细胞使用盐酸水解时，细胞就已经死亡，A错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中，盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，进而有利于对DNA进行染色，B正确；利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，C正确；该实验的操作步骤是：制片→水解→冲洗→染色→盖上盖玻片→观察，D正确。

8.关于验证DNA和RNA的分布实验，回答下列问题：
(1)取人口腔上皮细胞时必须漱口，原因是____________________________________
________________________________________________________________________。

(2)将口腔上皮细胞浸到质量分数为0.9%的NaCl溶液中的目的是________________________________________________________________________。

(3)在将涂有人的口腔上皮细胞的载玻片加热时要时刻注意在酒精灯火焰上来回移动，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)冲洗涂片时要用蒸馏水的__________冲洗载玻片10 s，这是为了防止________________________。

(5)我们可以用人口腔上皮细胞来做观察DNA和RNA的分布实验，该实验________(填“能”或“不能”)用植物细胞来做。

【答案】(1)防止混杂食物碎屑
(2)保持口腔上皮细胞的正常形态，有利于观察
(3)防止载玻片受热不均匀而破裂
(4)缓水流细胞被水流冲走
(5)能
【解析】(1)取口腔上皮细胞前需要漱口，其目的是防止混杂食物碎屑，干扰实验现象。

(2)质量分数为0.9%的NaCl溶液与细胞内液浓度基本相等，将细胞浸到质量分数为0.9%的NaCl溶液中，可保持细胞形态。

(3)将涂有人的口腔上皮细胞的载玻片加热时要在火焰上来回移动玻片，这样可以防止载玻片因受热不均匀而破裂。

(4)冲洗涂片时应用蒸馏水缓慢冲洗，其目的是防止把口腔上皮细胞冲洗掉。

(5)植物细胞也同时含有DNA和RNA，故也可以用作实验材料。

9.2013年9月28日是第七个世界狂犬病日。

狂犬病由狂犬病病毒(RNA病毒)引起，人类也会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播。

就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。

要研制狂犬疫苗，必须知道其大分子组成，现欲设计实验探究其物质组成，请完成以下实验过程：
(1)实验原理：RNA遇吡罗红染液呈红色。

还需要补充的两个实验原理是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。

(2)实验步骤：
①用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为A、B、C。

②向A试管中滴加适量的甲基绿染色剂。

③向B试管中滴加适量的吡罗红染色剂。

④向C试管中_____________________________________________________________。

(3)设计表格用于记录实验内容。

(4)预期最可能出现的实验现象及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

【答案】(1)①蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色
②DNA遇甲基绿染液呈绿色(2)④滴加适量的双缩脲试剂，振荡(3)如下表
(4)B试管出现红色，C试管出现紫色反应。

说明狂犬病病毒由RNA和蛋白质组成
【解析】病毒的物质组成一般为蛋白质、DNA或RNA。

因此可利用双缩脲试剂、甲基绿染液和吡罗红染液检测狂犬病病毒的物质组成。

由于题干中已说明狂犬病病毒的遗传物质是RNA，因此最可能出现的实验现象是B试管出现红色，C试管出现紫色反应，由此可确定狂犬病病毒是由RNA和蛋白质组成的。