Question

【题目】下图中甲图表示用完全培养液在相同的容器中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占实验开始吋的比值；图乙表示水稻根细胞吸收离子与氧分压的关系。回答下列问题：

（1）用于培养水稻和番茄幼苗的装置不仅容器相同，还要求___________、___________等也是相同的，这是该实验的___________变量。

（2）不同植物在相同的环境中吸收的离子不同，从根本上分析是细胞核内的___________决定的。

（3）图乙中当氧分压为0时，水稻对离子的吸收不为0，因为水稻可通过___________（生理过程）获得少量能量，若水稻长时间处于此状态下，则会发生___________现象，这与该过程产生的___________有关。

（4）试分析图甲中某些离子浓度高于开始时培养液浓度的原因：_________________________________。

（5）若对离体的某细胞施用某种毒素，结果Ca2+的吸收显著减少，而K+、葡萄糖、氨基酸等物质的吸收不受影响，可能的原因是______________________。若用呼吸作用抑斛剂处理该种细胞，则Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物质的吸收均受到明显影响，其原因是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 完全培养液的量 培养环境中的温度 无关 遗传物质（基因） 无氧呼吸 烂根（变黑、死亡） 酒精 植物吸收离子的同时还吸收水，所以植物吸收较小的离子或不吸收的离子浓度会高于完全培养液的浓度 该毒素抑制了Ca2+载体蛋白的活性 这些物质的运输方式都是主动运输，需要消耗能量

【解析】1、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．

2、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，再增加氧的分压，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的限制限．

（1）本实验的无关变量有完全培养液的量、培养环境中的温度等，实验要遵循单一变量原则，无关变量需要保持一致.

（2）从根本原因来不同植物其基因不同，对离子的吸收也不同。

（3）当氧分压为0时，水稻可通过无氧呼吸产生ATP，用于离子的吸收，但是无氧呼吸还会产生酒精，对根部有毒害作用，导致烂根现象。

（4）植物吸收离子的同时还吸收水，所以植物吸收较少的离子或不吸收的离子浓度会高于完全培养液的浓度。

（5）该细胞吸收钙离子K+、葡萄糖、氨基酸等物质的方式是主动运输，需要载体和能量，若用某种化学药品处理此细胞，发现细胞吸收钙离子数量明显减少，但对其它物质吸收没有影响，说明受化学药品影响的是细胞膜上运转钙离子的载体．用呼吸作用抑斛剂处理该种细胞，会导致ATP供应不足，影响所有的主动运输。