Question

图1表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与植物生长速率的关系．据图回答：
（1）植物生长所需甲元素与乙元素的量的差异是

 

（2）在土壤中乙元素的浓度分别为A、B、C时，其中在

 

浓度下施含有乙种元素的肥料最有利于植物生长．
（3）一项专门研究发现，若乙元素为磷元素（P），该植物根系对P的吸收速率与P的浓度关系如图2所示，该植物根系对P的吸收方式为

 

，请设计简单实验判断该植物根系对P的吸收方式．备选材料和用具：同种植株若干，各种浓度的含P培养液，呼吸抑制剂，蛋白质活性抑制剂，离子吸收速率测试仪
实验步骤：
①

 

；
②

 

；
③

 

．
预测结果及分析：

 

．

Answer 1

考点：无机盐的主要存在形式和作用,物质跨膜运输的方式及其异同

专题：

分析：阅读题干可知，该题的知识点是组成细胞的化学元素和植物跨膜运输的方式，通过分析题图1曲线结合组成细胞的元素知识解答（1）、（2）；梳理自由扩散、协助扩散、主动运输的方式之间的异同点和相关曲线模型，结合图2曲线判断出该植物根系对P的吸收方式是主动运输或协助扩散，然后根据协助扩散和主动运输的不同点，分析实验思路，明确实验的自变量、因变量和无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则设计实验步骤、预期实验结果并获取结论．

解答： 解：（1）分析题图可知，在一定的范围内，甲乙两种元素浓度增加，植物生长速率增大，超过一定浓度后，两种元素浓度增加，植物生长速率均降低，且甲元素使植物生长速率降低的浓度比乙元素使植物生长速率降低的浓度小，因此植物生长所需要的甲元素少，需要的乙元素多．
（2）分析题图乙元素与植物生长速率之间的关系曲线可知，A是属于缺素状态，乙元素浓度升高，生长速率会增大，B浓度下，植物生长速率较大，此时增加乙元素的浓度，植物生长速率增加量不大，C点由于乙元素浓度过高，抑制植物生长，因此在土壤中乙元素的浓度分别为A、B、C时，其中在A点浓度下施含有乙种元素的肥料最有利于植物生长．
（3）分析图2可知，P元素的吸收速率与P元素的浓度有关，在一点点范围内随元素浓度升高，吸收速率增大，但是超过一定浓度后，P的浓度增加，吸收速率不再增加，说明P元素的吸收不仅与P元素浓度有关，还受其他因素的影响，如载体数量、能量等，因此P元素的吸收方式可能是主动运输或协助扩散．
由题意知，该实验的目的是验证该植物根系对P的吸收方式是主动运输还是协助扩散，如果是主动运输，则与能量有关，而主动运输过程需要的能量由细胞呼吸提供，因此可以通过探究吸收速率与细胞呼吸的关系验证该元素的运输方式，按照实验设计的对照原则与单一变量的原则设计实验步骤如下：
①取甲乙两组生长发育相同的植株，放入适宜浓度的含有P的溶液中
②甲组根系给正常呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同
③一段时间后测定两组植株的根系对P的吸收速率
结果预测及分析：
①若两组植株对P的吸收速率一样，说明该植物根系对P是协助扩散
②若乙组植株对P的吸收速率明显小于甲组，或者完全不吸收，说明该植物根系对P是主动运输
故答案为：
（1）甲元素少于乙元素        
（2）A点       
（3）主动运输或协助扩散
（4）步骤：①取甲乙两组生长发育相同的植株，放入适宜浓度的含有P的溶液中
②甲组根系给正常呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同
③一段时间后测定两组植株的根系对P的吸收速率
结果预测及分析：
①若两组植株对P的吸收速率一样，说明该植物根系对P是协助扩散
②若乙组植株对P的吸收速率明显小于甲组，或者完全不吸收，说明该植物根系对P是主动运输

点评：本题旨在考查学生分析题图获取信息的能力，理解所学知识的要点把握知识的内在联系并应用相关知识结合题图信息综合解答问题的能力及设计实验步骤、预期实验结果并获取实验结论的能力．