Question

【題目】植物根尖成熟區(qū)的主要功能是吸收水分和礦質(zhì)元素離子。下圖表示剛施肥后的根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞在土壤溶液中的狀態(tài)。請(qǐng)據(jù)圖回答：

(1)該部位的表皮細(xì)胞與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是________________________和

________________________。

(2)圖中根表皮細(xì)胞此時(shí)所處的生理狀態(tài)是________________________________。此時(shí)，還能吸收水分和礦質(zhì)離子嗎？

________________________________________________________________________。

(3)現(xiàn)提供0.3 g/mL的蔗糖溶液、1 mol/L的硝酸鉀溶液、1 mol/L的醋酸溶液三種藥品(以上溶液的濃度均比一般細(xì)胞液濃度大)，紫色洋蔥、顯微鏡。請(qǐng)你選擇一種正確的藥品及其他必要的儀器用具，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)你對(duì)第(2)題第二問(wèn)的判斷。

實(shí)驗(yàn)步驟：①取一干凈的載玻片，在中央加入1滴__________________________；②撕取紫色洋蔥鱗片葉表皮，平展于液滴中，蓋上蓋玻片，置于顯微鏡下觀(guān)察。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞先出現(xiàn)__________，后慢慢__________；

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由此證明了

________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】細(xì)胞表面有突起的根毛(或細(xì)胞表面向外突起) 有大液泡 細(xì)胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離 不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子 1 mol/L的硝酸鉀溶液 質(zhì)壁分離 自動(dòng)復(fù)原 細(xì)胞失水處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，仍能吸收礦質(zhì)離子

【解析】

本題結(jié)合圖形考查植物對(duì)水分和無(wú)機(jī)鹽離子的吸收，要求考生理解滲透作用發(fā)生的條件和過(guò)程，能利用所學(xué)知識(shí)分析處于一定濃度硝酸鉀溶液中的成熟植物細(xì)胞為什么先發(fā)生質(zhì)壁分離、后發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象的原因，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此問(wèn)題。

(1)根據(jù)題意“根尖成熟區(qū)的主要功能是吸收水分和礦質(zhì)元素離子”，可知該部位的表皮細(xì)胞與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞表面有突起的根毛（增大吸收面積）和有大液泡（與滲透吸水有關(guān)）。

(2)圖中顯示根表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離，說(shuō)明此時(shí)所處的生理狀態(tài)是細(xì)胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離。由于植物吸水和吸收無(wú)機(jī)鹽離子是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，植物吸水的方式是滲透作用，而吸收無(wú)機(jī)鹽離子是主動(dòng)運(yùn)輸，所以此時(shí)細(xì)胞不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子。

(3)成熟的植物細(xì)胞用一定濃度的硝酸鉀溶液處理，由于細(xì)胞液濃度小于硝酸鉀溶液濃度，導(dǎo)致植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用失水發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；隨后由于細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收硝酸根離子和鉀離子，改變了細(xì)胞液濃度，又會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水而發(fā)生質(zhì)壁分離額的復(fù)原現(xiàn)象。根據(jù)題意，要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)此時(shí)細(xì)胞不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子，可按下列實(shí)驗(yàn)步驟處理：①取一干凈的載玻片，在中央加入1滴1 mol/L的硝酸鉀溶液；②撕取紫色洋蔥鱗片葉表皮，平展于液滴中，蓋上蓋玻片，置于顯微鏡下觀(guān)察。則應(yīng)該能觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是細(xì)胞先出現(xiàn)質(zhì)壁分離，后慢慢自動(dòng)復(fù)原，由此證明了細(xì)胞失水處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，仍能吸收礦質(zhì)離子。