Question

【題目】下圖中甲圖表示用完全培養(yǎng)液在相同的容器中分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子占實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的比值；圖乙表示水稻根細(xì)胞吸收離子與氧分壓的關(guān)系。回答下列問(wèn)題：

（1）用于培養(yǎng)水稻和番茄幼苗的裝置不僅容器相同，還要求_________、__________等也是相同的，這是該實(shí)驗(yàn)的_____________變量。

（2）不同植物在相同的環(huán)境中吸收的離子不同，從根本上分析是細(xì)胞核內(nèi)_________決定的。

（3）圖乙中當(dāng)氧分壓為0時(shí)，水稻對(duì)離子的吸收不為0，因?yàn)樗�稻可通過(guò)_________（生理過(guò)程）獲得少量能量，若水稻長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài)下，則會(huì)發(fā)生爛根現(xiàn)象，這與該過(guò)程產(chǎn)生的__________有關(guān)，該物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式是_________。

（4）試分析圖甲中某些離子濃度高于開(kāi)始時(shí)培養(yǎng)液濃度的原因：__________________。

（5）若對(duì)離體的某細(xì)胞施用某種毒素，結(jié)果Ca2+的吸收顯著減少，而K+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的吸收不受影響，可能的原因是________________________。若用呼吸作用抑制劑處理該種細(xì)胞，則Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的吸收均受到明顯影響，其原因是______________________________________。

Answer 1

【答案】完全培養(yǎng)液的量、培養(yǎng)環(huán)境中的溫度 濕度 無(wú)關(guān) 遺傳物質(zhì)（基因） 無(wú)氧呼吸 酒精 自由擴(kuò)散 植物吸收離子的相對(duì)速率低于吸收水的相對(duì)速率 該毒素抑制了Ca2+載體蛋白的活性 這些物質(zhì)的運(yùn)輸方式都是主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量

【解析】

分析題圖：
甲圖表示用完全培養(yǎng)液在相同的容器中分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子占實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的比值的柱狀圖，分析可知不同植物對(duì)同種離子的需要量及同一植物對(duì)不同離子的需要量不同，因此植物對(duì)礦質(zhì)元素是一種選擇性吸收，而對(duì)水是無(wú)選擇性吸收，植物體對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩種不同的跨膜運(yùn)輸方式；水稻吸收的SiO44+多，對(duì)Ca2+、Mg2+吸收量少，而番茄吸收的Ca2+和Mg2+較多，對(duì)SiO44+吸收量少，這體現(xiàn)了植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的。

乙圖表示水稻根細(xì)胞吸收離子與氧分壓的關(guān)系，礦質(zhì)元素進(jìn)入細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要載體協(xié)助和消耗能量，隨著氧分壓的增加，呼吸作用增強(qiáng)，ATP產(chǎn)生增多，根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素吸收速率也隨之增加，當(dāng)氧分壓到達(dá)一定濃度范圍內(nèi)，因有氧呼吸速率已經(jīng)達(dá)到最大值，再增加氧的分壓，也不會(huì)使呼吸繼續(xù)加快，因而根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收速率也不會(huì)再增加，這里限制礦質(zhì)元素吸收速率的主要原因是載體的數(shù)目的限制。

（1）甲圖表示用完全培養(yǎng)液在相同的容器中分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中各種離子占實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的比值的柱狀圖，該實(shí)驗(yàn)的自變量是植物幼苗的種類（水稻和番茄幼苗），其培養(yǎng)幼苗的裝置容器、完全培養(yǎng)液的量、培養(yǎng)環(huán)境中的溫度（濕度）等是無(wú)關(guān)變量，無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜。
（2）不同植物在相同的環(huán)境中吸收的離子不同，直接原因是它們各自細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量的不同，從根本上分析是細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)（基因）決定的。
（3）植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要能量和載體蛋白，其中能量來(lái)自細(xì)胞呼吸作用，圖乙中當(dāng)氧分壓為0時(shí)，由于水稻可通過(guò)無(wú)氧呼吸獲得少量能量，因而水稻對(duì)離子的吸收不為0。若水稻長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài)下，由于水稻細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精而導(dǎo)致?tīng)�根現(xiàn)象，酒精分子屬于有機(jī)小分子物質(zhì)，其跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U(kuò)散。
（4）圖甲中植物吸收某些離子的相對(duì)速率低于吸收水的相對(duì)速率，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)后某些離子濃度高于開(kāi)始時(shí)培養(yǎng)液濃度。
（5）細(xì)胞吸收Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量和相應(yīng)載體蛋白的協(xié)助，若對(duì)離體的某細(xì)胞施用某種毒素，結(jié)果Ca2+的吸收顯著減少，而K+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的吸收不受影響，可能的原因是該毒素抑制了Ca2+載體蛋白的活性；若用呼吸作用抑制劑處理該種細(xì)胞，則由于能量的減少導(dǎo)致Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)的吸收均受到明顯影響。