Question

甘蔗是生長在我國南方的一種很重要的經(jīng)濟(jì)作物，在生物學(xué)上它也是一種典型的C₄植物．據(jù)此回答下列問題：

（1）用顯微鏡觀察甘蔗葉片的橫切面，可以發(fā)現(xiàn)圍繞其維管束的是呈

 

的兩圈細(xì)胞．
（2）傳統(tǒng)的甘蔗種植方式是很浪費蔗種的，現(xiàn)在通過生物技術(shù)可以生產(chǎn)如圖1所示的人工種子，制造人工種子的原理是在組織培養(yǎng)得到的“胚狀體”的最外面用一層有機(jī)膜包裹，并在薄膜以內(nèi)放入一些營養(yǎng)物質(zhì)，這層膜和這些營養(yǎng)物質(zhì)分別具有種皮和胚乳的功能，如右圖所示．在制造過程中還可加入某些農(nóng)藥、菌肥等．由離體的植物體細(xì)胞形成胚狀體的過程中要經(jīng)過的兩個重要的生理過程是

 

，在這一過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受

 

的調(diào)節(jié)．
（3）從保證甘蔗人造種子正常生命力及生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)上來看，其外部薄膜應(yīng)具有

 

和

 

的特點．
（4）在甘蔗人工種子中被包入的菌肥通常可用

 

．
（5）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)甘蔗這類C₄植物合成淀粉的部位是維管束鞘細(xì)胞，葉肉細(xì)胞中不能合成淀粉的原因是缺少暗反應(yīng)所需要的三羧酸酶系．為證明C₄植物葉肉細(xì)胞中因缺少暗反應(yīng)所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉，請利用如圖2所提供的實驗材料和下面提供的試劑設(shè)計實驗，并回答問題．
試劑：如圖2所示的A液、B液，三羧酸酶系稀釋液、蒸餾水、碘液、試管、吸管、水浴鍋等．步驟：
①

 

．
②

 

．
③分別向三支試管中加入等量的ATP、NADPH后通入適宜濃度的CO₂，且在25°C水浴中保溫．
④

 

．
結(jié)果：

 

．
對實驗結(jié)果的分析：

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素,植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：分析圖1，表示人工種子，離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成胚狀體，人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體，不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子．
分析圖2，為證明C₄植物葉肉細(xì)胞中因缺少暗反應(yīng)所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉，利用圖2提供的實驗材料進(jìn)行實驗設(shè)計．實驗設(shè)計時應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則．

解答： 解：（1）甘蔗是一種典型的C₄植物，用顯微鏡觀察甘蔗葉片的橫切面，可以發(fā)現(xiàn)圍繞其維管束的是呈花環(huán)型的兩圈細(xì)胞．
（2）由離體的植物體細(xì)胞形成胚狀體的過程中要經(jīng)過的兩個重要的生理過程是脫分化和再分化，在這一過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受植物激素（或生長素和細(xì)胞分裂素）的調(diào)節(jié)．
（3）從保證甘蔗人造種子正常生命力及生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)上來看，其外部薄膜應(yīng)具有透氣不透水和能被微生物降解的特點．
（4）在甘蔗人工種子中被包入的菌肥通�？捎霉痰�菌（或圓褐固氮菌）．
（5）為了證明C₄植物葉肉細(xì)胞中因缺少暗反應(yīng)所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉，可進(jìn)行以下實驗：①取3支潔凈的試管，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，向Ⅰ、Ⅱ兩試管中加入2ml上述實驗取得的A液，向Ⅲ號試管加入上述實驗取得的B液；②向Ⅰ、Ⅲ兩試管加入等量的蒸餾水，向Ⅱ號試管加入等體積的三羧酸酶系；③分別向三支試管中加入等量的ATP、NADPH后通入適宜濃度的CO₂，且在25°C水浴中保溫；④一段時間后，取出試管各滴加2滴碘液，觀察現(xiàn)象．
結(jié)果：試管Ⅰ不產(chǎn)生淀粉，故不變藍(lán)，試管Ⅱ、Ⅲ都產(chǎn)生淀粉，故變藍(lán)．
對實驗結(jié)果的分析：試管Ⅰ中加入了葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，因沒有加入三羧酸酶系，不能進(jìn)行暗反應(yīng)，也就不能合成淀粉，故加入碘液后不變藍(lán)；試管Ⅱ中，雖也是葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，但加入了三羧酸酶系，能進(jìn)行暗反應(yīng)，能合成淀粉，故加入碘液后溶液變藍(lán)；試管Ⅲ中加入了微管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，但因本身含有三羧酸酶系，能進(jìn)行暗反應(yīng)，能合成淀粉，故加入碘液后溶液變藍(lán)．
故答案為；
（1）花環(huán)型
（2）脫分化和再分化       植物激素（或生長素和細(xì)胞分裂素）
（3）透氣不透水     能被微生物降解
（4）固氮菌（或圓褐固氮菌，答根瘤菌者不得分）
（5）①取3支潔凈的試管，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，向Ⅰ、Ⅱ兩試管中加入2ml上述實驗取得的A液，向Ⅲ號試管加入上述實驗取得的B液
②向Ⅰ、Ⅲ兩試管加入等量的蒸餾水，向Ⅱ號試管加入等體積的三羧酸酶系
④一段時間后，取出試管各滴加2滴碘液，觀察現(xiàn)象
結(jié)果：試管Ⅰ不變藍(lán)，試管Ⅱ、Ⅲ變藍(lán)
對實驗結(jié)果的分析：
試管Ⅰ中加入了葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，因沒有加入三羧酸酶系，不能進(jìn)行暗反應(yīng)，也就不能合成淀粉，故加入碘液后不變藍(lán)；
試管Ⅱ中，雖也是葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，但加入了三羧酸酶系，能進(jìn)行暗反應(yīng)，能合成淀粉，故加入碘液后溶液變藍(lán)；
試管Ⅲ中加入了微管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，但因本身含有三羧酸酶系，能進(jìn)行暗反應(yīng)，能合成淀粉，故加入碘液后溶液變藍(lán)．

點評：本題著重考查了光合作用、呼吸作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化，植物組織培養(yǎng)的過程等方面的知識，意在考查考生能識記并理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．