Question

【题目】如图甲表示用完全培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗，一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时的浓度之比；图乙表示水稻根细胞对某矿质元素的吸收速率与氧分压的关系图。回答以下问题:

c

(1)培养液中氧气含量下降时，水稻对____(填“水”或“离子”)吸收量减少，图甲中所示数值会____(填“增大”或“减小”)。

(2)图甲水稻培养液中Mg2+、Ca2+会超过100%，原因是___________。(2分)

(3)图乙中氧分压相对值为0时的离子吸收速率不为零，原因是根细胞可通过_____获得离子运输所需能量，据图乙分析，AB段离子吸收速率随细胞内______(生理过程)的增强而加快，在图乙中的C点以后向培养液中通入充足氧气，离子的吸收速率也不会表现为M1曲线，主要限制因素是__________。

(4)盐碱地中正常生长的植物，其根毛表皮细胞细胞液的浓度____(填“大于”“小于”或“等于”)土壤溶液的浓度。

(5)无土栽培时，常常会出现植株叶片枯死现象，原因是___________；还会出现植株烂根现象，原因是___________。

Answer 1

【答案】 离子 增大 水稻吸收Mg2+、Ca2+的相对量比吸收水的相对量少 无氧呼吸 有氧呼吸 载体的数量 大于 培养液浓度高，植株根细胞失水过度 培养液中缺氧，植株根细胞进行无氧呼吸产生酒精中毒

【解析】试题分析：由图甲分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，因此植物对矿质元素是一种选择性吸收，而对水是无选择性吸收，所以植物体对水分和矿质元素的吸收是两种不同的跨膜运输方式．水稻吸收的SiO44+多，对Ca2+、Mg2+吸收量少，而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多，对SiO44+吸收量少．这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。分析图乙，矿质元素进入细胞的方式是主动运输，需要载体协助和消耗能量；随着氧分压的增加，呼吸作用增强，ATP产生增多，矿质元素吸收速率也随之增加；氧分压到达一定浓度范围内，有氧呼吸速率已经达到最大值，就算增加氧的分压，也不会使呼吸加快，因而矿质元素的吸收速率也不会再增加，这里限制矿质元素吸收速率的主要原因载体的数目有限。

（1）培养液中氧气含量下降时，细胞呼吸释放的能量减少，则水稻对离子吸收量减少，图甲中所示数值会增大。

（2）由于水稻吸收Mg2+、Ca2+的相对量比吸收水的相对量少，所以甲水稻培养液中Mg2+、Ca2+会超过100%。

（3）氧气浓度为0，无氧呼吸产生少量的能量，则离子的运输速率较慢；随着氧气浓度增加，有氧呼吸的增强，离子的运输速率加快；而C点以后，由于载体的数量是有限的，通入充足氧气，物质运输速率也不变。

（4）盐碱地中正常生长的植物，其根毛表皮细胞细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，细胞吸水。

（5）无土栽培时，若培养液浓度高，会导致植株根细胞失水过度，所以常常会出现植株叶片枯死现象；若培养液中缺氧，会导致植株根细胞进行无氧呼吸产生酒精中毒，所以会出现植株烂根现象。