Question

【題目】下圖中甲圖表示用完全培養液在相同的容器中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占實驗開始吋的比值；圖乙表示水稻根細胞吸收離子與氧分壓的關系。回答下列問題：

（1）用于培養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，這是該實驗的___________變量。

（2）不同植物在相同的環境中吸收的離子不同，從根本上分析是細胞核內的___________決定的。

（3）圖乙中當氧分壓為0時，水稻對離子的吸收不為0，因為水稻可通過___________（生理過程）獲得少量能量，若水稻長時間處于此狀態下，則會發生___________現象，這與該過程產生的___________有關。

（4）試分析圖甲中某些離子濃度高于開始時培養液濃度的原因：_________________________________。

（5）若對離體的某細胞施用某種毒素，結果Ca2+的吸收顯著減少，而K+、葡萄糖、氨基酸等物質的吸收不受影響，可能的原因是______________________。若用呼吸作用抑斛劑處理該種細胞，則Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物質的吸收均受到明顯影響，其原因是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 完全培養液的量 培養環境中的溫度 無關 遺傳物質（基因） 無氧呼吸 爛根（變黑、死亡） 酒精 植物吸收離子的同時還吸收水，所以植物吸收較小的離子或不吸收的離子濃度會高于完全培養液的濃度 該毒素抑制了Ca2+載體蛋白的活性 這些物質的運輸方式都是主動運輸，需要消耗能量

【解析】1、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．

2、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，再增加氧的分壓，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的限制限．

（1）本實驗的無關變量有完全培養液的量、培養環境中的溫度等，實驗要遵循單一變量原則，無關變量需要保持一致.

（2）從根本原因來不同植物其基因不同，對離子的吸收也不同。

（3）當氧分壓為0時，水稻可通過無氧呼吸產生ATP，用于離子的吸收，但是無氧呼吸還會產生酒精，對根部有毒害作用，導致爛根現象。

（4）植物吸收離子的同時還吸收水，所以植物吸收較少的離子或不吸收的離子濃度會高于完全培養液的濃度。

（5）該細胞吸收鈣離子K+、葡萄糖、氨基酸等物質的方式是主動運輸，需要載體和能量，若用某種化學藥品處理此細胞，發現細胞吸收鈣離子數量明顯減少，但對其它物質吸收沒有影響，說明受化學藥品影響的是細胞膜上運轉鈣離子的載體．用呼吸作用抑斛劑處理該種細胞，會導致ATP供應不足，影響所有的主動運輸。