Question

【题目】成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：

（1）如果图a中细胞是洋葱鳞片叶外表皮，此状态加入适量红墨水，则5的颜色是___________。

（2）利用洋葱鱗片叶内表皮细胞观察DNA和RNA的分布时，在光学显微镜下观察到被染成绿色的细胞结构是___________。实验室一般选用紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞作为实验材料，其原因是___________，细胞在清水中发生质壁分离复原的过程中吸水能力将___________（填“增强”或“减弱”）。

（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液的浓度___________外界溶液的浓度。

（4）取形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B的幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：

①红心萝卜A比红心萝卜B的幼根细胞液浓度___________。

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的幼根细胞液浓度会___________。

（5）轮作是农业生产中经常使用的方法。农民在同一块田里种植的作物种类会因年份有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种。其原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 无色 细胞核 洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞，有大液泡且细胞液为紫色 减弱 大于、等于或小于 高 降低 由于作物根系对矿质营养元素的选择性吸收，才会造成土壤里的营养物质不均衡，而又需要很长时间恢复，所以才要进行轮作。（或如果长期在同一块田地种植同种作物，由于作物根系对矿质营养元素的选择性吸收，某些元素含量下降，这样会影响作物的产量）

【解析】试题分析：图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离，其中结构1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示细胞核，4表示液泡膜，5表示液泡膜和细胞膜之间的细胞质，6表示细胞膜和细胞壁之间的分离间隙（由于细胞壁是全透性的，所以其中充满的液体就是细胞所处的外界溶液），7表示细胞液。原生质层包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质5。根据题意和图示分析可知：图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。

（1）结合前面的分析可知，如果图a中细胞是洋葱鳞片叶外表皮，此状态加入外界溶液——红墨水，由于细胞膜具有选择透过性，红色色素不能透过细胞膜，但能透过细胞壁，则5的颜色是无色，而6的颜色为红色。

（2）由于DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质，所以观察DNA和RNA的分布时，在光学显微镜下观察到被染成绿色的细胞结构是细胞核。由于洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞，有大液泡且细胞液为紫色，所以一般选用紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞作为实验材料。细胞在清水中发生质壁分离复原的过程中由于细胞不断吸水，细胞液浓度逐渐降低，所以吸水能力将减弱。

（3）结合前面的分析，由于不知道图b细胞是处于植物细胞质壁分离还是复原实验过程中，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有三种可能，即大于、等于或小于三种可能都有。

（4）根据植物细胞发生渗透作用时，水分只能由低浓度一侧渗透到高浓度一侧分析：①由于萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度；②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。

（5）农业中常常采用在同一土地上进行轮作以提高作物产量，是因为作物根系对矿质营养元素的吸收有选择性，会造成土壤里的营养物质不均衡，且需要很长时间恢复，所以需要进行轮作，以提高作物产量。