Question

紅葉紫背天葵的葉背和莖均為紫紅色，科研人員以紅葉紫背天葵幼苗為材料進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請分析實(shí)驗(yàn)并回答相關(guān)問題．
（1）實(shí)驗(yàn)一：探究氣孔開閉與細(xì)胞吸水失水的關(guān)系．①配制不同濃度的蔗糖溶液；②制作紅葉紫背天葵葉片下表皮臨時裝片；③用顯微鏡觀察紅葉紫背天葵葉片下表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離程度及氣孔張開程度；④將紅葉紫背天葵葉片下表皮臨時裝片中的清水換成不同濃度的蔗糖溶液，⑤觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果如下表（“-”表示不能發(fā)生，“+”表示能發(fā)生，“+”越多表示程度越大．）

蔗糖溶液濃度/g	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50	0.50
質(zhì)壁分離程度	-	-	-	-	+	++	+++	+++
氣孔張開程度	+++	+++	+++	++	+	-	-	-

①選用紅葉紫背天葵葉片下表皮作實(shí)驗(yàn)材料的主要優(yōu)點(diǎn)是

 

，植物細(xì)胞原生質(zhì)層的選擇透過性取決于

 

結(jié)構(gòu)．

②紅葉紫背天葵葉片下表皮細(xì)胞液滲透壓與濃度在

 

之間的蔗糖溶液相當(dāng)．該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，細(xì)胞

 

導(dǎo)致氣孔關(guān)閉．
（2）實(shí)驗(yàn)二：從生長狀況相同的紅葉紫背天葵葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽出葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分層次若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如右圖．從圖解分析，Y點(diǎn)比X點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C₅含量

 

，YZ段曲線平緩的限制因素可能是

 

，而Z點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象及其原因

專題：

分析：質(zhì)壁分離的條件是細(xì)胞外液的濃度高于細(xì)胞內(nèi)液的濃度，細(xì)胞失水．其原理是細(xì)胞膜與液泡膜及其之間的細(xì)胞質(zhì)共同構(gòu)成的原生質(zhì)層可以看成半透膜．影響光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳的濃度．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)一：
①由于紅葉紫背天葵葉片下表皮細(xì)胞的中央大液泡呈紫紅色便于觀察，所以可以作為質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)材料．植物細(xì)胞原生質(zhì)層的選擇透過性取決于細(xì)胞膜和液泡膜結(jié)構(gòu)．
②據(jù)題表分析，紅葉紫背天葵葉片下表皮細(xì)胞液滲透壓與濃度在 0.35～0.40 g?mL^-1 之間的蔗糖溶液相當(dāng)．該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后氣孔關(guān)閉，即細(xì)胞失水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉．
（2）實(shí)驗(yàn)二：
據(jù)圖分析，Y點(diǎn)比X點(diǎn)的碳酸氫鈉濃度高，即提高二氧化碳的供應(yīng)量時，五碳化合物固定二氧化碳加快，即五碳化合物的群落加快，光照不變，三碳化合物還原不變，五碳化合物來源不變，最終導(dǎo)致五碳化合物含量下降．YZ段曲線平緩此時二氧化碳不再是限制光合作用的因素，限制因素可能是光照強(qiáng)度．而Z點(diǎn)以后NaHCO₃溶液濃度過，高導(dǎo)致細(xì)胞失水逐漸死亡曲線上行．
故答案為：
（1）實(shí)驗(yàn)一：
①其細(xì)胞的中央大液泡呈紫紅色便于觀察　 細(xì)胞膜和液泡膜
②0.35～0.40 g?mL^-1 失水　
（2）實(shí)驗(yàn)二：
下降   光照強(qiáng)度    NaHCO₃溶液濃度過高導(dǎo)致細(xì)胞失水逐漸死亡

點(diǎn)評：本題主要考查植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與光合作用的相關(guān)知識，意在強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的識記、理解與運(yùn)用．