Question

某生物活动小组的同学利用营养液培养植物，观察植物对矿质元素和水分的吸收利用情况，实验过程和结果如下：取生长状况一致，叶片数量相同的玉米幼苗，分别置于两个广口瓶中种植．两个瓶中培养液成分见下表．将装置放在同一温室环境中，并保持光照．

溶液主 要成分	Ca（NO3）2	KH2PO4	KCl	FeCl3	MgSO4	蒸馏水
A瓶	1.0g	0.5g	0.24g	0.01g	0.5g	500mL
B瓶	1.0g	0.5g	0.24g	0.01g	0.5g	2000mL

请根据上述实验回答下列问题：
（1）实验若干小时后发现，B瓶中植物正常生长，A瓶中植物出现萎蔫现象．造成A瓶植物萎蔫的原因是

 

，若使A瓶中植物正常生长，可采取的补救措施是

 

．
（2）待A瓶植物生长正常后，仍在上述环境中与B瓶植物共同培养一段时间后，取出植株，测定瓶中培养液成分发现，培养液中均剩余Ca²⁺较多、NO

- 3

较少．由此可得出的结论是

 

；

 

．
（3）根吸收水分最活跃的部位是

 

，这些细胞主要靠渗透作用吸收水分，矿质元素是以

 

状态被吸收的，这是一个

 

过程，根吸收水分和矿质元素是

 

过程．
（4）请根据所学知识提出一种既能满足农作物对氮素的需要，又不影响环境的设想：

 

．

Answer 1

考点：水和无机盐的作用的综合,主动运输的原理和意义

专题：

分析：细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水．细胞外溶液浓度低于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用吸水，植物对矿质元素的吸收具有选择性，其根本原因是根细胞膜上运输不同离子的载体蛋白的量不同．

解答： 解：（1）比较A、B两个瓶中营养液成分发现A瓶加的蒸馏水量明显少于B瓶，所以B瓶中植物正常生长，A瓶中植物出现萎蔫现象．造成A瓶植物萎蔫的原因是营养液浓度过高，植物失水，若使A瓶中植物正常生长，可采取的补救措施是将营养液稀释成与B瓶相同的浓度（或者加水稀释4倍）．
（2）A、B瓶植物共同培养一段时间后，取出植株，测定瓶中营养液成分发现，营养液中均剩余Ca²⁺较多、NO₃^-较少．说明植物对矿质元素的吸收具有选择性，其原因是根细胞膜上运载硝酸根离子的载体蛋白多，运载钙离子的载体蛋白少．
（3）根吸收水分最活跃的部位是根尖成熟区的表皮细胞，吸水方式是渗透作用，矿质元素以离子状态通过主动运输被吸收，根对水的吸收和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程．
（4）根据题意，可利用转基因技术获得转基因植株，既可满足农作物对氮素的需要，又不影响环境，方法是利用基因工程，将微生物的固氮基因分离出来，进行人工合成后再导入其他农作物中，并使此基因表达，
故答案为：
（1）营养液浓度过高，植物失水　将营养液稀释成与B瓶相同的浓度（或加水稀释4倍）
（2）根细胞膜上运载NO

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的载体多，运载Ca²⁺的载体少　植物对矿质元素的吸收具有选择性
（3）根尖成熟区的表皮细胞　 离子　主动运输　两个相对独立的
（4）利用基因工程，将微生物的固氮基因分离出来，进行人工合成后再导入其他农作物中，并使此基因表达

点评：本题主要考查了植物渗透吸水的条件，植物对矿质元素的吸收具有选择性的原因，掌握相关知识点并学会应用是解题的关键．