Question

【題目】如圖甲表示用完全培養液在相同的容器內分別培養水稻和番茄幼苗，一段時間后,測定培養液中各種離子與實驗開始時的濃度之比；圖乙表示水稻根細胞對某礦質元素的吸收速率與氧分壓的關系圖。回答以下問題:

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(1)培養液中氧氣含量下降時，水稻對____(填“水”或“離子”)吸收量減少，圖甲中所示數值會____(填“增大”或“減小”)。

(2)圖甲水稻培養液中Mg2+、Ca2+會超過100%，原因是___________。(2分)

(3)圖乙中氧分壓相對值為0時的離子吸收速率不為零，原因是根細胞可通過_____獲得離子運輸所需能量，據圖乙分析，AB段離子吸收速率隨細胞內______(生理過程)的增強而加快，在圖乙中的C點以后向培養液中通入充足氧氣，離子的吸收速率也不會表現為M1曲線，主要限制因素是__________。

(4)鹽堿地中正常生長的植物，其根毛表皮細胞細胞液的濃度____(填“大于”“小于”或“等于”)土壤溶液的濃度。

(5)無土栽培時，常常會出現植株葉片枯死現象，原因是___________；還會出現植株爛根現象，原因是___________。

Answer 1

【答案】 離子 增大 水稻吸收Mg2+、Ca2+的相對量比吸收水的相對量少 無氧呼吸 有氧呼吸 載體的數量 大于 培養液濃度高，植株根細胞失水過度 培養液中缺氧，植株根細胞進行無氧呼吸產生酒精中毒

【解析】試題分析：由圖甲分析可知，不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同，因此植物對礦質元素是一種選擇性吸收，而對水是無選擇性吸收，所以植物體對水分和礦質元素的吸收是兩種不同的跨膜運輸方式．水稻吸收的SiO44+多，對Ca2+、Mg2+吸收量少，而番茄吸收的Ca2+和Mg2+較多，對SiO44+吸收量少．這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的。分析圖乙，礦質元素進入細胞的方式是主動運輸，需要載體協助和消耗能量；隨著氧分壓的增加，呼吸作用增強，ATP產生增多，礦質元素吸收速率也隨之增加；氧分壓到達一定濃度范圍內，有氧呼吸速率已經達到最大值，就算增加氧的分壓，也不會使呼吸加快，因而礦質元素的吸收速率也不會再增加，這里限制礦質元素吸收速率的主要原因載體的數目有限。

（1）培養液中氧氣含量下降時，細胞呼吸釋放的能量減少，則水稻對離子吸收量減少，圖甲中所示數值會增大。

（2）由于水稻吸收Mg2+、Ca2+的相對量比吸收水的相對量少，所以甲水稻培養液中Mg2+、Ca2+會超過100%。

（3）氧氣濃度為0，無氧呼吸產生少量的能量，則離子的運輸速率較慢；隨著氧氣濃度增加，有氧呼吸的增強，離子的運輸速率加快；而C點以后，由于載體的數量是有限的，通入充足氧氣，物質運輸速率也不變。

（4）鹽堿地中正常生長的植物，其根毛表皮細胞細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度，細胞吸水。

（5）無土栽培時，若培養液濃度高，會導致植株根細胞失水過度，所以常常會出現植株葉片枯死現象；若培養液中缺氧，會導致植株根細胞進行無氧呼吸產生酒精中毒，所以會出現植株爛根現象。