Question

某學(xué)校生物課外小組的同學(xué)用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)了一批長勢相同的大豆幼苗，并以這些大豆幼苗為實(shí)驗(yàn)材料，做了一系列的實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)下列具體實(shí)驗(yàn)情況回答相關(guān)問題：

（1）取30株大豆幼苗隨機(jī)均分成A、B兩組放到完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)，隨后又對兩組幼苗分別進(jìn)行了如下處理：A組添加高濃度的KNO₃溶液；B組注射“呼吸阻斷劑”。Ａ組植株根尖成熟區(qū)細(xì)胞可能發(fā)生　　　　　現(xiàn)象；B組植株對K⁺的吸收量會受到嚴(yán)重影響，其原因是______________。一個(gè)成熟的植物細(xì)胞中，相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)是________________。

（2）將數(shù)量不等的大豆植株幼苗隨機(jī)移栽到 5 塊面積和土壤肥力都相同的地塊，每一地塊內(nèi)的植株分布是均勻的，待成熟后，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表：

地塊號	1號	2號	3號	4號	5號
地塊植株數(shù)	20	40	60	80	100
莢果數(shù)/植株數(shù)	8.3	6.8	3.9	2.7	2.1
每個(gè)莢果中種子數(shù)	3.0	2.9	3.2	2.9	3.0

①請用生態(tài)學(xué)原理解釋“地塊植株數(shù)”、“莢果數(shù)/植株數(shù)”兩個(gè)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目中數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化的原因__________。

②通過對表中數(shù)據(jù)分析，你能得出的結(jié)論是_________________。

③如果要全面調(diào)查了解5 地塊的物種多樣性（微生物除外），除要調(diào)查地面上的植物、動(dòng)物種類以外，還應(yīng)進(jìn)行___________________的調(diào)查。

（3）取50株大豆幼苗隨機(jī)均分成甲、乙兩組，分別種植于不同的地塊中。一段時(shí)間后，甲組葉片出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象，乙組葉片生長正常。為了查明原因，同學(xué)們運(yùn)用課本中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究，最后證明：甲組葉片發(fā)黃是由于葉綠素含量減少所致。請你根據(jù)下列要求，把同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)補(bǔ)充完整。

①實(shí)驗(yàn)原理：略

②實(shí)驗(yàn)步驟：（簡要敘述操作過程即可）

a選取甲組適量發(fā)黃葉片、乙組相同部位相同質(zhì)量的正常葉片；

b_____________________________________________________；

c_____________________________________________________；

d_____________________________________________________。

③預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：__________________________________________。

Answer 1

（1）先質(zhì)壁分離，后質(zhì)壁分離復(fù)原    根部呼吸強(qiáng)度降低，影響了主動(dòng)運(yùn)輸過程中的能量供應(yīng)原生質(zhì)層。

（2）①種植密度大，種內(nèi)斗爭激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質(zhì)養(yǎng)料等）少，所結(jié)莢果就少。

②大豆種植密度越大，每株大豆上的莢果數(shù)就越少；大豆的種植密度對每個(gè)莢果中種子數(shù)目影響不大。

③土壤動(dòng)物類群豐富度

（3）①b用無水乙醇提取甲乙兩組葉片中的色素

c用紙層析法分離甲乙兩組葉片中的色素

d觀察比較兩組濾紙條上的色素帶

解析:

⑴A組植株添加高濃度的硝酸鉀溶液能夠使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，又由于鉀離子和硝酸根離子可以通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)改變細(xì)胞液濃度，使植物細(xì)胞有能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，“呼吸阻斷劑”降低了細(xì)胞呼吸，釋放能量減少，影響了細(xì)胞對鉀離子的吸收。

⑵從表格可以看出隨著地塊植株數(shù)的逐漸增大，即種群密度逐漸增大，莢果數(shù)/植株數(shù)逐漸減少，但是每個(gè)莢果中種子數(shù)變化不大。

⑶題干信息“課本的相關(guān)實(shí)驗(yàn)”、“…葉綠素含量…”聯(lián)想課本試驗(yàn)中與葉綠素含量有關(guān)的實(shí)驗(yàn)《葉綠體中色素的提取和分離》，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的完善就是依據(jù)該實(shí)驗(yàn)原理和過程。