题目内容
【题目】研究人员开展玉米叶绿素含量测定方法的优劣比较,以期为玉米田间大样本叶绿素含量测定提供依据。下面是主要实验步骤和部分结果。试回答有关问题:
(叶绿素提取液配制) 80%丙酮,95%乙醇,丙酮乙醇(1∶1),丙酮乙醇水(4.5∶4.5∶1),丙酮甲醇(1∶1),丙酮甲醇水(4.5∶4.5∶1)
(主要试验步骤) 待玉米幼苗生长至2~3叶期,剪取叶片并剪成2 mm碎条。用研磨法(80%丙酮、95%乙醇)和直接浸提法(6种提取液)提取叶绿素,每种设3个重复。研磨法用滤纸过滤、洗涤,定容25 mL,立即测定色素液的吸光值。浸提在黑暗中进行,并不时摇动约14 h后,定容,测定吸光值,在放置4 h后再测定一次吸光值。计算叶绿素a(chl a)和叶绿素b(chl b)的相对含量,结果如下表。
提取 方法 | 提取溶剂 | 室温提取14 h | 室温提取18 h | chla+b 变幅/% | ||||
chl a | chl b | chl a+b | chl a | chl b | chl a+b | |||
研磨 | 80%丙酮 | 1.68 | 0.54 | 2.22 | ||||
95%乙醇 | 1.51 | 0.40 | 1.91 | |||||
浸提 | 80%丙酮 | 1.62 | 0.50 | 2.12 | 1.68 | 0.52 | 2.20 | 3.45 |
95%乙醇 | 1.56 | 2.00 | 1.67 | 0.48 | 2.14 | 7.28 | ||
丙酮乙醇(1∶1) | 1.87 | 0.53 | 2.40 | 1.85 | 0.57 | 2.42 | 0.86 | |
丙酮乙醇水(4.5∶4.5∶1) | 1.83 | 0.56 | 2.39 | 1.82 | 0.57 | 2.39 | -0.12 | |
丙酮甲醇(1∶1) | 1.70 | 0.53 | 2.23 | 1.65 | 0.53 | 2.18 | -2.22 | |
丙酮甲醇水(4.5∶4.5∶1) | 1.69 | 0.54 | 2.23 | 1.66 | 0.55 | 2.21 | -0.97 |
(1)实验选择长2~3叶期的幼苗叶片,其原因是____。
(2)“研磨”时除需要加入相应溶剂外,还要加入的试剂有____。“浸提”在黑暗中进行的目的是____。
(3)结果表明,叶绿素在丙酮中的溶解度比在乙醇中____,单独使用丙酮或乙醇浸提速度比两种溶剂混合液提取效果____。浸提时间延长主要影响____的含量,该种色素的提取速度及其稳定性是叶绿素提取的关键。
(4)混合液浸提时,含有甲醇的混合液浸提速度快,但这种混合液浸提的不足之处是____。综合本研究,叶绿素提取的最佳浸提试剂是____。
【答案】叶片生长旺盛,叶肉细胞中叶绿体(素)含量丰富 SiO2、CaCO3 防止叶绿素在光下分解 高 差 叶绿素a 叶绿素在其中的稳定性差,容易降解 丙酮乙醇(1∶1)
【解析】
叶绿体色素提取的原理是色素溶于有机溶剂而不溶于水,常用无水乙醇或丙酮脱去色素;色素分离的方法是纸层析法,其原理是不同的色素在层析液中溶解度不同,溶解度越大,在滤纸条上扩散的速度越快。
(1)该实验选择长2~3叶期的幼苗叶片提取色素,因为这些叶片生长旺盛,叶肉细胞中叶绿体(素)含量丰富。
(2)叶绿体色素提取时加入无水乙醇或丙酮溶解色素的同时,还需要进入碳酸钙保护色素、二氧化硅使得研磨更充分;叶绿素容易见光分解,因此色素浸提最好在黑暗中进行,否则会影响实验结果的准确性。
(3)比较丙酮和乙醇单独研磨或浸提获得的色素总量,发现使用丙酮效果更好,说明色素在丙酮中的溶解度比在乙醇中高;单独使用丙酮或乙醇浸提速度比两种溶剂混合液提取效果差。比较浸提18 h与14 h获得的叶绿素a和b的量,不难发现叶绿素a含量变化比叶绿素b含量变化大;丙酮甲醇(水)浸提18 h叶绿素总量减少较明显,且叶绿素b含量基本不变,因此,叶绿素a的浸提速度及稳定性是叶绿素提取的关键。
(4)混合液浸提时,含有甲醇的混合液浸提速度快,但这种混合液浸提的不足之处是叶绿素在其中的稳定性差,容易降解。综合本研究,叶绿素提取的最佳浸提试剂是丙酮乙醇(1∶1)。
【题目】 研究人员对荞麦的若干性状进行了研究,包括花果落粒性、瘦果棱形状、花药大小等性状,已知控制这些性状的基因都不位于一对同源染色体上。实验选择两株纯合荞麦作为亲本进 行杂交获得 F1,让 F1 自交得到 F2,实验结果见下表。
性状 | 母本 | 父本 | F1 | F2 (共320株) |
花果落粒性(落、不落) | 不落 | 落 | 落 | 落:不落=236:84 |
瘦果棱形状(尖、圆) | 圆 | 尖 | 尖 | 尖:圆=238:82 |
花药大小(正常、小) | 正常 | 小 | 正常 | 正常:小=183:137 |
(1)由实验结果可知,上述三种性状中,由一对等位基因控制的是_____。在该荞麦群体内,与这三对相对性状有关的表现型共有_____种,基因型共有_____种。F2 的植 株中,花果落粒、尖棱、正常花药的植株占______。
(2)仅考虑花药大小这对性状(相应的基因用 A/a、B/b、C/c表示,需要几对用几对), 父本和母本的基因型分别为_____。 F2 的小花药植株中纯合子所占比例为_____。 如果让 F2 的植株自交,不发生性状分离的植株理论上有______株。
(3)从 F2 中随机选择一株正常花药植株与一株小花药植株杂交,杂交后代全部是正常花药植 株的概率为_____。