Question

2．阅读下面材料回答问题：
科学家做过这样的实验：准备好含Ca²⁺、Mg²⁺和Si⁴⁺的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养．一段时间后，培养番茄的溶液中Ca²⁺、Mg²⁺浓度下降，水稻培养液中的Ca²⁺、Mg²⁺浓度增高．Si⁴⁺的情况刚好相反：番茄几乎不吸收Si⁴⁺，而水稻吸收了大量的Si⁴⁺

（1）材料中，水稻培养液里的Ca²⁺、Mg²⁺浓度为什么会增高？在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca²⁺、Mg²⁺较少，导致水稻培养液里Ca²⁺、Mg²⁺浓度升高．
（2）材料表明，根对离子的吸收具有选择性，这一特性与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关．
（3）作物根系吸收土壤溶液中离子的方式是主动运输．

Answer 1

分析 1、由图例分析可知，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．
2、水稻吸收的Si⁴⁺多，对Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对Si⁴⁺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．

解答 解：（1）水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg²⁺和Ca²⁺的相对速率，导致培养水稻的培养液中Mg²⁺和Ca²⁺浓度升高．
（2）水稻吸收的Si⁴⁺多，对Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对Si⁴⁺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．
（3）作物根系吸收土壤溶液中离子的方式都为主动运输，需要消耗能量．   
故答案是：
（1）在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca²⁺、Mg²⁺较少，导致水稻培养液里Ca²⁺、Mg²⁺浓度升高．
（2）选择     载体蛋白的种类和数量
（3）主动运输

点评 本题以植物吸收矿质离子为核心命题点，考核了植物水分代谢、矿质代谢的内容，还综合了载体、细胞膜、细胞呼吸等知识点，综合考查学生对题图的识图能力．