Question

【题目】科学家把番茄和水稻分别放在完全培养液中培养。各种离子的初始浓度设定为1个单位,一段时间后,培养液中离子的相对浓度(实验结束后培养液中各种离子浓度占开始时的浓度的百分比)如下图所示。请回答下列问题：

(1)图示中的离子进入细胞的方式是____,与该过程有关的细胞器有________。

(2)请解释在培养水稻的完全培养液中,实验结束时Mg2+浓度为什么会升高?______，由此说明植物根细胞对水和离子的吸收过程是____（相同/不同）的。

(3)由实验结果可知:根细胞对离子的吸收具有______；不同的植物对不同离子的吸收情况不同,其原因主要是_________________不同。

(4)该实验初始浓度设定的巧妙之处是______,如此进行数据处理,便于得出结论。

Answer 1

【答案】主动运输 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 水稻吸收水的相对速度大于吸收Mg2+的相对速度 不同 选择性 不同植物根细胞膜上不同离子载体的种类和数量不同 便于实验结束时的数据与初始值相比较,也便于不同离子间的浓度数据进行比较

【解析】

本题以柱形图形式考查物质跨膜运输的方式与实例，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。

据图分析，水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收SiO32﹣多，造成培养液中SiO32﹣浓度上升。两种植物吸收离子不同，水稻对SiO32﹣吸收较多，而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多，原因是它们各自细胞膜上的载体种类与数量不同。图中有的离子被吸收的速度大于水被吸收的速度，有的却小于水被吸收的速度，即离子的吸收与水的吸收是两个相对独立的过程。

(1) 根细胞吸收Ca2+、Mg2+ 、SiO32﹣离子的方式是主动运输，主动运输需载体与能量，载体蛋白在核糖体合成，在内质网与高尔基体加工，能量的产生主要依靠动力车间线粒体。

(2) 植物在吸收离子的同时也在吸收水分，若吸水的相对速度大于吸收离子的相对速度，则培养液中离子的浓度就会上升，反之就会降低。水稻吸收水的相对速度大于吸收Mg2+的相对速度导致实验结束时Mg2+浓度升高。由此说明植物根细胞对水和离子的吸收过程是不同的。

(3) 由实验结果水稻对SiO32﹣吸收较多，而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多，可知根细胞对离子的吸收具有选择性；不同种植物的基因或遗传物质不同，细胞膜上载体的种类和数量不同，所以对不同离子的吸收情况不同。

(4) 植物对不同离子的需求量不同，配制的完全培养液中不同离子的浓度是不同的，但为了便于研究(数据对比)，该实验把起始浓度都定为1个单位的巧妙之处是方便用实验结束时的数据与起始浓度相比，得出相对数值进行研究；也便于不同离子间的浓度数据进行比较。