Question

6．紫色洋葱是生物学中常用的实验材料，其叶分为管状叶和鳞片叶，管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．某小组用洋葱进行了如图乙所示的实验（单位：mg），不同温度下a、b值变化如图丙所示．请回答下列问题：

（1）据图乙计算，呼吸作用强度=a（mg/h），光合作用强度=2a+b（mg/h）．
（2）模仿图丙，画出在13℃～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度和光合作用强度变化图．
（3）如果恒定在上述某一温度，维持10小时光照，10小时黑暗，则洋葱叶片最多能增重30mg，此时的温度是14．
（4）洋葱内表皮细胞液浓度很高，但却不是紫色的．取洋葱内表皮细胞制成临时装片，从盖玻片一边滴入添加了红墨水分子的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后进行观察．观察到的实验结果及分析正确的是D
A．细胞发生质壁分离，红色部分为液泡的细胞液
B．细胞发生质壁分离，白色部分为原生质层与细胞壁之间的外界溶液
C．视野中红色部分逐渐缩小，颜色逐渐加深
D．视野中白色部分逐渐缩小，浓度逐渐升高
（5）利用洋葱根尖（体细胞含16条染色体）进行有丝分裂的相关实验．若根尖细胞在含有³²P的培养液中完成一个细胞周期后，转移至不含有³²P的培养液中继续分裂至后期，含³²P 和不含³²P的染色体之比为1：1．
（6）紫色洋葱管状叶光合作用过程中，暗反应可向光反应提供ADP、Pi和NADP⁺，此时叶肉细胞内合成ATP的结构有叶绿体基质、细胞质基质和线粒体．

Answer 1

分析 分析乙图：无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，即a代表呼吸速率；光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即b+a代表净光合速率、b+2a代表实际光合速率．
分析丙图：在13℃～16℃之间，随着温度的升高，a代表呼吸作用，呼吸作用强度逐渐增强；b+2a代表实际光合速率，实际光合作用的强度增强．

解答 解：（1）据图乙计算，无关处理说明植物仅仅进行呼吸作用，所以呼吸作用强度=M-（M-a）=a（mg/h）；光照处理1小时后，净光合作用强度为（M+b）-（M-a）=a+b，所以光合作用强度=2a+b（mg/h）．
（2）根据丙图进行计算：在每一个温度下光合作用强度为：13℃下光合作用强度为2+1+1=4；14℃下光合作用强度为3+2+2=7；15℃下光合作用强度为2+3+3=8；16℃下光合作用强度为1+4+4=9，所以柱状图为：

（3）如果恒定在上述某一温度，维持10小时光照，10小时黑暗，则计算公式为：净光合作用强度×10-呼吸作用强度×10-（净光合作用强度-呼吸作用强度）×10，而净光合作用强度=a+b，呼吸作用强度=a，所以净光合作用强度-呼吸作用强度=b，也就是b的值最大时，恒定在上述某一温度，维持10小时光照，10小时黑暗积累的有机物最多，所以在14℃时b值最大，为净光合作用强度×10-呼吸作用强度×10-（净光合作用强度-呼吸作用强度）×10=3×10=30．
（4）红墨水不可以进入细胞，但是可以穿过细胞壁，位于原生质层和细胞壁之间，细胞在浓度为0.3/ml的蔗糖溶液中会失水发生质壁分离，细胞失水进入蔗糖溶液，使蔗糖溶液的浓度降低，细胞发生质壁分离后，液泡逐渐缩小，浓度也越来越高．
A、由于细胞壁具有全透性，因此原生质层与细胞壁之间的是红色的外界溶液，而由于细胞膜的选择透过性，白色的则是细胞膜以内的原生质体，A错误；
B、洋葱内表皮细胞是无色的，液泡中没有色素，红色部分为外界的蔗糖溶液，B错误；
C、视野中红色部分应逐渐增大，颜色应逐渐变浅，C错误；
D、由于质壁分离，液泡中的细胞液大量失水，导致视野中白色部分逐渐缩小，浓度逐渐升高，D正确．
故选：D．
（5）根据DNA半保留复制特点，根尖细胞（含16条染色体）在含有³²P的培养液中完成一个细胞周期后，形成2个子细胞，每个子细胞含有16条染色体，且每条染色体的DNA都有一条链³²P，另一条链含³¹P．再含转移至不含有³²P的培养液中继续分裂至后期，形成32条染色体，其中有16条染色体含有³²P，另外16条染色体不含³²P，所以含³²P 和不含³²P的染色体之比为 1：1．
（6）光合作用的暗反应可以为光反应提供ADP、Pi和NADP⁺，光合作用的光反应与呼吸作用过程都可以产生ATP，叶肉细胞内合成ATP的结构有叶绿体基质、细胞质基质和线粒体．
故答案为：
（1）a      2a+b
（2）如图

（3）30     14
（4）D
（5）1：1

点评 本题结合柱形图，考查细胞呼吸和光合作用的综合应用、DNA半保留复制，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解决生物学问题的能力．