2015生物竞赛全国联赛部分解析 - 图文(9)

58. 在植物渗透胁迫的研究中，通常使用下列哪项模拟细胞外渗透势的变化：（单选）（A） A. 甘露醇 B. 氯化钠 C. 乙醇 D. 二甲基亚砜

【解析】

当细胞与外界高渗溶液（即低水势溶液）接触时，细胞内的水分外渗，原生质体随着液泡一

起收缩而发生质壁分离。若植物组织细胞内的细胞液与其周围的某种溶液处于初始质壁分离状态，水分的净迁移为零，此时植物细胞的压力势为零，由于液胞的存在，细胞的衬质势忽略不计，此时细胞液的渗透势就等于该溶液的渗透势。该溶液的浓度即为该植物组织的等渗浓度。所以用来模拟细胞外渗透势的变化的物质，一定是可以引发植物产生质壁分离的物质。 要提高培养基的渗透压，可以通过添加渗透试剂造成一个渗透势负值，同时产生水分逆境，使植物细胞吸水相对困难，植物组织因缺水而减弱新陈代谢，与此同时植物的细胞壁酶的活性也受到抑制，最终实现延缓生长的目的。目前较为常用的渗透试剂有蔗糖、甘露醇、山梨醇、聚乙二醇等[13-14, 16]。

A：一定浓度的甘露醇溶液可以造成植物细胞的质壁分离，但甘露醇分子无法被细胞吸收，无法形成质壁分离复原，所以甘露醇是在植物渗透胁迫的研究中广泛使用的一种溶液。 B：一定浓度范围的氯化钠溶液可以使细胞产生质壁分离，但细胞膜可以主动运输钠离子，从而使细胞液浓度增高，从周围溶液中吸收水分，从而产生质壁分离复原。此外，氯化钠除了渗透胁迫之外，还会有离子胁迫、单盐毒害等问题。如Na+离子置换Ca2+离子，直接破坏细胞膜结构，导致选择性丧失；影响其它离子K+、Ca2+、Mg2+等的吸收；Cl-离子也会降低HPO4-的吸收，最后导致营养失调抑制生长。

C：乙醇分子也是可以自由扩散进入细胞膜的，并且高浓度的乙醇可能导致蛋白的变性。实验中常用的渗透系统是聚乙二醇（PEG），与乙醇分子不同，聚乙二醇不被细胞所通透，所以也是研究中常用的渗透条件模拟物质[15]。

D：二甲基亚砜（DMSO）是一种含硫有机化合物，分子式为（CH3)2SO，常温下为无色无臭的透明液体，是一种吸湿性的可燃液体。能溶于水、乙醇、丙醇、苯和氯仿等，被誉为“万能溶剂”。是农药、农肥的溶剂、渗透剂和增效剂。DMSO也是一种渗透性保护剂，能够降低细胞冰点，减少冰晶的形成，减轻自由基对细胞损害，改变生物膜对电解质、药物、毒物和代谢产物的通透性。同样因为可轻易进入细胞，不适合做渗透胁迫研究。 所以本题选择A选项。

59. 关于中国蝗灾爆发规律的研究发现，蝗灾的爆发频率与降水（precipitation）和气温（temperature）可能存在关联，依据右图给出的信息，以下说法正确的是：（多选）（AB） A. 在以温暖、湿润为主的12世纪，蝗虫种群整体水平比较低

B. 在16-17世纪，蝗虫整体水平达到历史最高，此时气温较低，降水变化较大 C. 在19-20世纪，蝗虫数量和气温均呈上升趋势 D. 蝗虫数量、气温和降水的变化基本一致

【解析】

注重实验现象与数据分析是本套试卷较为明显的倾向（如58、59），这也是命题方向一个可喜的变化。本题考查环境因子对生物种群数量的调节，注意以下几点：1 种群数量的波动和环境因子可能会有所关联，体现波动曲线形状相似或相反。2 种群的变动可能具有滞后性。

一般而言蝗灾发生的充分必要条件：1 水旱交替环境，例如沿河两岸；2 杂草丛生的环境；3 不太低的越冬期温度。对我国农业最具危害性的东亚飞蝗，具有异地迁飞、群集和产卵选择适宜环境的特性，它主要分布于42°N以南的黄淮海平原一带地区。这些地区季风气候明显，降水时段集中且年际变化大，水旱灾害交替频繁发生。使这里的沿湖、滨海、河泛及内涝地区出现许多大面积的荒滩、荒地，芦苇、杂草丛生，是飞蝗繁殖猖獗的适宜和发生基地。气温偏高，也有利于飞蝗的大发生。在全球气候趋暖的大背景下，近年来黄淮海地区一带气温也明显偏高。持续的暖冬天气，对蝗卵的安全越冬十分有利；春季干暖气候也利于蝗卵的孵化，蝗蝻发育速度加快。据调查，近几年蝗卵冬季死亡率一般在13%～15%之间，