解题思路：观察细胞结构的实验中，光学显微镜只能看到细胞的显微结构，电子显微镜下才可以观察到细胞的亚显微结构，具体观察细胞器的结构特点需要只用电子显微镜；通过观察细胞的质壁分离可以判断细胞的死活；为保证实验结果的准确和可靠性，遗传病发病率的调查、样方法和标志重捕法都必须做到随机取样，据此分析解答．
A、亚显微结构是在电子显微镜观察到的结构，光学显微镜下只能观察到显微结构，A错误；
B、观察线粒体和质壁分离的材料应处于生活状态，但观察有丝分裂时材料进行解离将导致细胞死亡，B错误；
C、为保证实验结果的准确和可靠性，遗传病发病率的调查、样方法和标志重捕法都必须做到随机取样，C正确；
D、根据色素在层析液中溶解度的不同，可将不同种类的色素相互分离，而要提取叶绿体中的色素，用无水乙醇，D错误．
故选：C
点评：
本题考点： 人类遗传病的监测和预防；叶绿体色素的提取和分离实验；观察细胞的有丝分裂；估算种群密度的方法．
考点点评： 本题考查有关生物实验的相关知识，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能的能力．