Question

如下圖所示，用水培法栽培某植物，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）若要使該植物正常生長(zhǎng)，需向水中添加哪些物質(zhì)？

答：________________________________

（2）若給水中持續(xù)加入大量，則會(huì)出現(xiàn)何種后果？

答：________________________________

（3）若持續(xù)加入適量的，又會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果，葉片的顏色會(huì)有什么變化嗎？為什么？

答：________________________________

（4）從理論上計(jì)算，若該植物吸收了3 mol的，則需要消耗多少摩爾的氧氣？（假設(shè)該條件下的電高度a＝5%）

答：________________________________

（5）剪取該植物數(shù)條根浸泡到質(zhì)量濃度為0.01%的亞甲基藍(lán)溶液中染色1～2分鐘，然后將根取出且用蒸餾水洗去浮色，再分別放入盛有等量蒸餾水和溶液的小燒杯中，可觀察到溶液變成藍(lán)色，這是因?yàn)閬喖谆�藍(lán)的陽(yáng)離子（呈藍(lán)色）與根細(xì)胞表面的發(fā)生了交換吸附，而后吸附在根細(xì)胞表面的亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子又與溶液中的發(fā)生交換吸附，故溶液變藍(lán)。

在以上實(shí)驗(yàn)中，根細(xì)胞表面的與亞甲基藍(lán)溶液中的發(fā)生了交換吸附嗎？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。

答：________________________________

（6）將該植物水平放置一周后將會(huì)有何變化？其原因是什么？如果是在太空艙中呢？

答：________________________________

（7）如上圖所示，將葉片X暴露在放射性同位素標(biāo)記的中數(shù)小時(shí)，然后將葉片Ⅰ、Ⅱ和組織Ⅲ、Ⅳ分別切下來(lái)，可以預(yù)期會(huì)在何種組織中測(cè)出放射性標(biāo)記的有機(jī)物？

[　　]

A．只有葉片Ⅰ

B．只有葉片Ⅰ和Ⅱ

C．只有Ⅲ和Ⅳ兩部分

D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的所有組織中

（8）上題中檢測(cè)組織中放射性的方法通常為

[　　]

A．X射線衍射技術(shù)

B．熒光顯微技術(shù)

C．小型放射性探測(cè)器

D．放射自顯影術(shù)

（9）若要使該植物有最大的凈生產(chǎn)量，以下哪些措施是正確的？請(qǐng)?jiān)谄浜竺娈?huà)上“T”

①長(zhǎng)光照、短黑暗；

(　　)

③長(zhǎng)黑暗、短光照；

(　　)

③恒溫25℃；

(　　)

④白晝25℃，夜間15℃；

(　　)

⑤白晝15℃，夜間25℃；

(　　)

（10）1939年希爾（R．Hill）將分離出的葉綠體加到草酸鐵溶液中，經(jīng)過(guò)光照后放出，同時(shí)草酸鐵鹽被還原成草酸亞鐵鹽；

請(qǐng)問(wèn)，希爾實(shí)驗(yàn)的重要意義是什么？若在光合作用中，有何作用？

答：________________________________

（11）在研磨葉片獲得葉綠素提取液時(shí)，通常加入少量的碳酸鈣以防止葉綠素受到破壞，這是什么道理？

答：________________________________

（12）觀察葉綠素提取液時(shí)，對(duì)著光源將看到試管內(nèi)提取液呈________色；背著光源將看到試管內(nèi)提取液呈________色。

Answer 1

答案：
解析：

解答：（1）答：；植物體必需的礦質(zhì)元素（N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl） 　　（2）答：營(yíng)養(yǎng)液礦質(zhì)離子濃度過(guò)高，導(dǎo)致植物缺水死亡。 　�。�3）答：因?yàn)楦鶎?duì)礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性，植物吸收的多而吸收少，因而交換出許多殘留在溶液中，水解后能產(chǎn)生， 　　故溶液逐漸堿化。在堿性環(huán)境中，Mg等易形成不溶性化合物而導(dǎo)致植物對(duì)Mg的吸收減少，葉片因缺乏葉綠素而逐漸變黃。 　�。�4）答：由＋能量 　　 　　 　　可知吸收3 mol，需3 mol，根據(jù)電離度即可求出，也即需60 mol，因此需消耗60 mol氧氣。 　　（5）答：根據(jù)細(xì)胞表面的也與亞甲基藍(lán)溶液中的發(fā)生了交換吸附�？捎梢韵聦�(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 　　將染成藍(lán)色的根用蒸餾水洗去浮色后放入溶液中。由于交換吸附后交換出來(lái)的可以與溶液中的形成AgCl白色沉淀，由此即可證明。 　　（6）答：水平放置一周后，根將發(fā)生向地性彎曲，莖則發(fā)生背地性彎曲。這是因?yàn)橹亓σ蛩馗淖兞酥参矬w生長(zhǎng)素的分布情況。生長(zhǎng)素在低濃度情況下促進(jìn)植物生長(zhǎng)，而高濃度則抑制其生長(zhǎng)。同時(shí)，植物體各器官（芽、莖、根）對(duì)生長(zhǎng)素敏感程度不同，所以有上述表現(xiàn)。 　　如圖： 　　在太空艙中因處于失重狀態(tài)，因此根莖均水平生長(zhǎng)。 　�。�7）答案D。葉片X通過(guò)光合作用固定了被標(biāo)記的成為含碳有機(jī)物，該有機(jī)物則可沿篩管向上、向下運(yùn)輸至植物各處。 　　（8）答案D 　�。�9）答案①T④T 　　（10）答：希爾實(shí)驗(yàn)主要證明了光合作用中氧氣的來(lái)源是水分子的分解，在光合作用中，產(chǎn)生出將作為暗反應(yīng)時(shí)的還原劑把三碳化合物還原成六碳化合物和五碳化合物。 　　（11）答：碳酸鈣用以中和細(xì)胞液中的有機(jī)酸故可防止葉綠素受到破壞。 　　（12）答：紅色,綠色 　　解析：（1）大部分同學(xué)都易想到各種必需元素而易忽視根對(duì)礦質(zhì)元素離子的吸收與其呼吸作用密切相關(guān)，故水培法時(shí)尚需定時(shí)通入氧氣。 　�。�2）此題較簡(jiǎn)單，與過(guò)量施肥導(dǎo)致“燒苗”原理相同。因外界溶液濃度過(guò)高而使細(xì)胞失水萎蔫而死亡。 　　（3）本題難度大、要求高，需具備相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)基礎(chǔ)。在水中離解為，Na是非必需元素，N為必需元素中的大量元素。由于根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)離子的選擇性吸收導(dǎo)致溶液堿化，所以是一種生理堿性鹽。第二問(wèn)，由葉片的顏色的變化首先聯(lián)想到葉綠素，進(jìn)一步聯(lián)想到葉綠素的成分--鎂，再將相關(guān)的化學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)得出結(jié)果。 　�。�4）此題要將呼吸作用、離子交換吸附等知識(shí)點(diǎn)弄清，則不難。 　�。�5）此題較長(zhǎng)，但實(shí)際難度并不太大。學(xué)生們要知道陰離子也都發(fā)生了交換吸附，至于如何驗(yàn)證出，則需相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。 　　（6）此題對(duì)大部分同學(xué)問(wèn)題不大。 　�。�7）參考答案中已有分析。 　�。�8）同位素示蹤為分子生物學(xué)上常用的一種方法，學(xué)生對(duì)此應(yīng)略有所知。此題無(wú)甚技巧。僅為考查對(duì)新技術(shù)動(dòng)向的了解和知識(shí)面的寬度。 　�。�9）此題主要考查光合作用與呼吸作用二者間的關(guān)系，以及代謝速率與溫度間的關(guān)系，其原理與分析西北地區(qū)（如新疆）瓜果特別甜的道理相同。 　�。�10）希爾實(shí)驗(yàn)是植物生理學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，雖實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，但原理卻相當(dāng)簡(jiǎn)單。只要學(xué)生對(duì)光合作用（水的分解）一部分知識(shí)掌握清楚，稍加分析，則結(jié)果不難得出。 　　（11）此題要將葉綠素的性質(zhì)、細(xì)胞液的成分、碳酸鈣的性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)方可得出答案。 　�。�12）此題要求有一定的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，且對(duì)光譜分析有一定了解，因?yàn)槿~綠素吸收光譜最強(qiáng)吸收區(qū)有兩個(gè)：波長(zhǎng)為640～660 mm的紅光部分和波長(zhǎng)為430～450 mm的藍(lán)紫光部分。而葉綠素對(duì)綠光吸收的最少，故綠光被反射回來(lái)，背對(duì)光源看起來(lái)就呈綠色。對(duì)紅光吸收最多，正對(duì)光源看起來(lái)就呈紅色。

提示：

評(píng)注：此題注重了兩方面的綜合：一是學(xué)科內(nèi)各部分知識(shí)的綜合，如將光合作用、呼吸作用、礦質(zhì)代謝、植物激素的調(diào)節(jié)、有機(jī)物代謝等知識(shí)重點(diǎn)綜合起來(lái)；二是學(xué)科間的綜合，如物理中的光學(xué)知識(shí)，放射自顯影技術(shù)，還有許多化學(xué)知識(shí)等交叉融合。 　　此題還注重了兩個(gè)面向：一是面向?qū)嶋H問(wèn)題，設(shè)立模擬情景，考查對(duì)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力以及分析實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力；二是面向新的科技發(fā)展動(dòng)態(tài)和科學(xué)技術(shù)史，要求學(xué)生有較寬知識(shí)面。如水培法、同位素示蹤、航天實(shí)驗(yàn)、光譜分析、希爾反應(yīng)等。