Question

某学校生物课外小组的同学用完全培养液培养了一批长势相同的大豆幼苗，并以这些大豆幼苗为实验材料，做了一系列的实验。请根据下列具体实验情况回答相关问题：

（1）取30株大豆幼苗随机均分成A、B两组放到完全培养液中培养，随后又对两组幼苗分别进行了如下处理：A组添加高浓度的KNO₃溶液；B组注射“呼吸阻断剂”。Ａ组植株根尖成熟区细胞可能发生　　　　　现象；B组植株对K⁺的吸收量会受到严重影响，其原因是______________。一个成熟的植物细胞中，相当于半透膜的结构是________________。

（2）将数量不等的大豆植株幼苗随机移栽到 5 块面积和土壤肥力都相同的地块，每一地块内的植株分布是均匀的，待成熟后，统计数据如下表：

地块号	1号	2号	3号	4号	5号
地块植株数	20	40	60	80	100
荚果数/植株数	8.3	6.8	3.9	2.7	2.1
每个荚果中种子数	3.0	2.9	3.2	2.9	3.0

①请用生态学原理解释“地块植株数”、“荚果数/植株数”两个统计项目中数据产生变化的原因__________。

②通过对表中数据分析，你能得出的结论是_________________。

③如果要全面调查了解5 地块的物种多样性（微生物除外），除要调查地面上的植物、动物种类以外，还应进行___________________的调查。

（3）取50株大豆幼苗随机均分成甲、乙两组，分别种植于不同的地块中。一段时间后，甲组叶片出现发黄现象，乙组叶片生长正常。为了查明原因，同学们运用课本中的相关实验进行了探究，最后证明：甲组叶片发黄是由于叶绿素含量减少所致。请你根据下列要求，把同学们的实验设计补充完整。

①实验原理：略

②实验步骤：（简要叙述操作过程即可）

a选取甲组适量发黄叶片、乙组相同部位相同质量的正常叶片；

b_____________________________________________________；

c_____________________________________________________；

d_____________________________________________________。

③预期实验结果：__________________________________________。

Answer 1

（1）先质壁分离，后质壁分离复原    根部呼吸强度降低，影响了主动运输过程中的能量供应原生质层。

（2）①种植密度大，种内斗争激烈，平均每株大豆占有的资源（如水分、光、矿质养料等）少，所结荚果就少。

②大豆种植密度越大，每株大豆上的荚果数就越少；大豆的种植密度对每个荚果中种子数目影响不大。

③土壤动物类群丰富度

（3）①b用无水乙醇提取甲乙两组叶片中的色素

c用纸层析法分离甲乙两组叶片中的色素

d观察比较两组滤纸条上的色素带

解析:

⑴A组植株添加高浓度的硝酸钾溶液能够使植物细胞发生质壁分离，又由于钾离子和硝酸根离子可以通过主动运输进入细胞内改变细胞液浓度，使植物细胞有能够发生质壁分离复原，“呼吸阻断剂”降低了细胞呼吸，释放能量减少，影响了细胞对钾离子的吸收。

⑵从表格可以看出随着地块植株数的逐渐增大，即种群密度逐渐增大，荚果数/植株数逐渐减少，但是每个荚果中种子数变化不大。

⑶题干信息“课本的相关实验”、“…叶绿素含量…”联想课本试验中与叶绿素含量有关的实验《叶绿体中色素的提取和分离》，因此实验设计的完善就是依据该实验原理和过程。