Question

下面是某中學生物興趣小組成員所做的一系列有關植物生理的實驗．甲同學根據植物體根尖的有關生命現象及探究根尖對礦質元素吸收、運輸的實驗數據繪制如圖1所示．實驗數據來源為：用³²p標記的礦質營養(yǎng)液培養(yǎng)某植物幼苗一段時間后，在根細胞中檢測和推斷³²p的累積量、吸收量和運輸量．回答下列問題：

（1）圖1中表示分裂間期的序號是

 

，此時細胞內的主要變化

 

，圖中③過程除表示了生長現象外還表示了細胞的

 

現象．
（2）生長素通常產生于分生組織，促進細胞的伸長生長．你認為根尖生長素應由

 

區(qū)的細胞產生，主要作用于

 

區(qū)．
（3）在研究根尖不同部位細胞對³²p的累積量、吸收量和運輸量的實驗中，必須控制無關變量，除了保證³²p離子的充分供給，還應保證根尖的

 

（生理作用）正常進行．
（4）乙同學用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分別浸浴上述根尖成熟區(qū)細胞，觀察質壁分離現象，得到其原生質體體積的變化情況也繪制了一張圖（如圖2）．請據圖回答：
①原生質體體積在A→B段的變化是由于：

 

．
②在1分鐘后，處于2mol/L蔗糖溶液中的細胞和處于2mol/L乙二醇溶液中的細胞，其原生質體體積的變化不同是由于在實驗觀察的時間內

 

．
（5）丙同學利用該植物設計了一個光合作用實驗．實驗前在溶液中加入破損了外膜和內膜的葉綠體及一定量的ATP和[H]，然后分連續(xù)的Ⅰ、Ⅱ兩個階段，按圖3所示的條件進行實驗，但是圖未畫完，聰明的你請在圖3中幫他繪出階段Ⅱ合成糖的速率的可能曲線．

 

（6）愛動腦筋的丁同學突發(fā)奇想將丙同學實驗中的階段Ⅰ和階段Ⅱ的控制條件交換一下，其他實驗條件均不改變，并將實驗結果繪制成曲線，他要你猜猜正確的曲線圖應該是怎樣的，請繪在圖4中．

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞質壁分離與質壁分離復原現象及其原因,細胞有絲分裂不同時期的特點

專題：

分析：1、細胞周期：一個細胞周期=分裂間期（在前，時間長大約占90%～95%，細胞數目多）+分裂期（在后，時間短占5%～10%，細胞數目少）．
2、光合作用過程：
（1）光反應：水的光解：2H₂O

光

4[H]+O₂；ATP的形成：ADP+Pi+能量

酶

ATP．（1）暗反應：CO₂固定：CO2+C₅

酶

2C₃；C₃的還原：2C₃

酶、ATP、[H]

（CH₂O）+C₅．

解答： 解：（1）分裂間期時間長，因此圖中①表示分裂間期，②表示分裂期；分裂間期，細胞中主要進行DNA的復制和有關蛋白質的合成；③表示細胞除了生長外還出現了細胞分化現象．
（2）“生長素通常產生于分生組織，促進細胞的伸長生長”說明根尖生長素應由分生區(qū)的細胞產生，主要作用于伸長區(qū)．
（3）根吸收礦質離子的方式是主動運輸，需要載體蛋白和能量，而能量由細胞呼吸提供，因此要保證根尖細胞呼吸的正常進行．
（4）①外界溶液濃度比細胞液濃度高，細胞滲透失水，原生質體體積縮�。�
②由于乙二醇逐漸進入細胞，引起細胞液濃度升高，細胞吸水，出現質嬖分離復原現象；而蔗糖不進入細胞，因此不會出現質嬖分離復原現象．
（5）階段Ⅰ雖處于黑暗條件下，但溶液中加入破損了外膜和內膜的葉綠體（即存在暗反應有關的酶）及一定量的ATP和[H]，再加上有CO₂，即具有暗反應的條件，糖的合成速率由A到B逐漸上升，但隨著ATP和[H]的逐漸被消耗，由B到C逐漸下降；階段Ⅱ有光照，光反應能正常進行（即有一定量的ATP和[H]產生），為暗反應提供了ATP和[H]，由于環(huán)境中不提供CO₂，開始是利用溶液中原有的CO₂合成糖，隨著CO₂的消耗，糖的合成量下降直至停止．如圖：

（6）階段Ⅰ和階段Ⅱ的控制條件交換后：階段Ⅰ無CO₂，不滿足暗反應條件，糖的合成速率為0；階段Ⅱ利用階段Ⅰ的光反應產生的和溶液中添加的ATP和[H]來合成糖，由B到C速率上升；由C到D隨著ATP和[H]被消耗，速率下降．如圖：

故答案為：
（1）①DNA的復制和有關蛋白質的合成   分化
（2）分生  伸長
（3）呼吸作用（“細胞呼吸”或“有氧呼吸”）
（4）①外界溶液濃度比細胞液濃度高，在該段時間內水分從原生質體滲出，原生質體體積縮�。�
②乙二醇逐漸進入細胞，引起細胞液濃度升高，細胞吸水，出現質嬖分離復原現象；而蔗糖不進入細胞，不會出現質嬖分離復原現象
（5）如下圖   
                       
（6）如下圖

點評：本題綜合考查細胞有絲分裂、質壁分離及復原、光合作用等知識，要求考生掌握質壁分離及復原的條件；識記光合作用的具體過程，掌握光反應和暗反應之間的聯系；識記細胞有絲分裂不同時期的特點，能結合圖中和題中信息準確答題，有一定綜合性．