Question

植物根尖成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素离子．如图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态．请据图回答：
（1）图中根表皮细胞此时所处的生理状态是

 

．此时，还能吸收水分和矿质离子吗？

 

．
（2）现提供0.3g/mL的蔗糖溶液、1mol/L的硝酸钾溶液、1mol/L的醋酸溶液三种药品（以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大），紫色洋葱，显微镜．请你选择一种正确的药品及其他必要的仪器用具，设计一个简单的实验，证实你对第（2）题第二问的判断．
实验步骤：①取一干净的载玻片，在中央加入1滴

 

；②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮，平展于液滴中，盖上盖玻片，置于显微镜下观察．实验现象：细胞先出现

 

，后慢慢

 

．
实验结论：由此证明了

 

．
（3）水分子通过细胞膜的方式是

 

．K⁺和NO₃^-通过细胞膜的方式是

 

．

Answer 1

考点：细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因,物质跨膜运输的方式及其异同

专题：

分析：图示表示根毛成熟区细胞，具有成熟的大液泡，可以通过渗透作用吸水或失水，也可以通过主动运输方式吸收无机盐，根对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程．

解答： 解：（1）图中原生质层与细胞壁发生了分离，说明细胞失水，处于质壁分离状态，由于根对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程，因此此时仍然可以吸收矿质离子．
（2）由题意知，该实验的目的是验证发生质壁分离的细胞仍然能吸收矿质离子，原理是发生质壁分离的细胞在可以吸收无机盐离子使细胞液渗透压升高，进而使细胞吸水而发生质壁分离复原，质壁分离和质壁分离复原现象可以在显微镜下观察．因此实验步骤如下：
①取一干净的载玻片，在中央加入1滴1mol/L的硝酸钾溶液；
②撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮，平展于液滴中，盖上盖玻片，置于显微镜下观察
实验现象：细胞先出现质壁分离，然后又自动复原；
实验结论：细胞失水处于质壁分离状态时，仍能吸收矿质离子．
（3）水分子通过细胞膜的方式是自由扩散．K⁺和NO₃^-通过细胞膜的方式是主动运输．
故答案为：
（1）细胞失水，出现质壁分离　   不能吸收水分，仍能吸收矿质离子
（2）1 mol/L的硝酸钾溶液　     质壁分离     　自动复原　     细胞失水处于质壁分离状态时，仍能吸收矿质离子
（3）自由扩散     主动运输

点评：本题是知识点是各种细胞器的结构和功能，细胞质壁分离和质壁分离复原、植物对水的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，对于相关知识点的综合理解应用，把握知识点间的内在联系的解题的关键．