Question

【題目】成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發生質壁分離現象，圖a是發生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據圖回答下列問題：

（1）如果圖a中細胞是洋蔥鱗片葉外表皮，此狀態加入適量紅墨水，則5的顏色是___________。

（2）利用洋蔥鱗片葉內表皮細胞觀察DNA和RNA的分布時，在光學顯微鏡下觀察到被染成綠色的細胞結構是___________。實驗室一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，其原因是___________，細胞在清水中發生質壁分離復原的過程中吸水能力將___________（填“增強”或“減弱”）。

（3）圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是細胞液的濃度___________外界溶液的濃度。

（4）取形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B的幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液（甲戊）中，一段時間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結果如圖c所示，據圖分析：

①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的幼根細胞液濃度___________。

②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后紅心蘿卜A的幼根細胞液濃度會___________。

（5）輪作是農業生產中經常使用的方法。農民在同一塊田里種植的作物種類會因年份有所不同，也就是有計劃地更換作物種類來種。其原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 無色 細胞核 洋蔥鱗片葉外表皮細胞為成熟的植物細胞，有大液泡且細胞液為紫色 減弱 大于、等于或小于 高 降低 由于作物根系對礦質營養元素的選擇性吸收，才會造成土壤里的營養物質不均衡，而又需要很長時間恢復，所以才要進行輪作。（或如果長期在同一塊田地種植同種作物，由于作物根系對礦質營養元素的選擇性吸收，某些元素含量下降，這樣會影響作物的產量）

【解析】試題分析：圖a中細胞的質壁分離指的是細胞壁和原生質層的分離，其中結構1表示細胞壁，2表示細胞膜，3表示細胞核，4表示液泡膜，5表示液泡膜和細胞膜之間的細胞質，6表示細胞膜和細胞壁之間的分離間隙（由于細胞壁是全透性的，所以其中充滿的液體就是細胞所處的外界溶液），7表示細胞液。原生質層包括2細胞膜、4液泡膜以及二者之間的細胞質5。根據題意和圖示分析可知：圖b中的細胞可能處于質壁分離狀態、也可能處于質壁分離復原狀態，所以此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系有大于、等于或小于三種可能。

（1）結合前面的分析可知，如果圖a中細胞是洋蔥鱗片葉外表皮，此狀態加入外界溶液——紅墨水，由于細胞膜具有選擇透過性，紅色色素不能透過細胞膜，但能透過細胞壁，則5的顏色是無色，而6的顏色為紅色。

（2）由于DNA主要分布在細胞核，RNA主要分布在細胞質，所以觀察DNA和RNA的分布時，在光學顯微鏡下觀察到被染成綠色的細胞結構是細胞核。由于洋蔥鱗片葉外表皮細胞為成熟的植物細胞，有大液泡且細胞液為紫色，所以一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料。細胞在清水中發生質壁分離復原的過程中由于細胞不斷吸水，細胞液濃度逐漸降低，所以吸水能力將減弱。

（3）結合前面的分析，由于不知道圖b細胞是處于植物細胞質壁分離還是復原實驗過程中，所以此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系有三種可能，即大于、等于或小于三種可能都有。

（4）根據植物細胞發生滲透作用時，水分只能由低濃度一側滲透到高濃度一側分析：①由于蘿卜條A的重量變化大于蘿卜條B，所以蘿卜條A細胞液濃度大于蘿卜條B細胞液濃度；②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后蘿卜條A吸水，其細胞液濃度降低。

（5）農業中常常采用在同一土地上進行輪作以提高作物產量，是因為作物根系對礦質營養元素的吸收有選擇性，會造成土壤里的營養物質不均衡，且需要很長時間恢復，所以需要進行輪作，以提高作物產量。