Question

【題目】科學(xué)家把番茄和水稻分別放在完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)。各種離子的初始濃度設(shè)定為1個(gè)單位,一段時(shí)間后,培養(yǎng)液中離子的相對(duì)濃度(實(shí)驗(yàn)結(jié)束后培養(yǎng)液中各種離子濃度占開始時(shí)的濃度的百分比)如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

(1)圖示中的離子進(jìn)入細(xì)胞的方式是____,與該過程有關(guān)的細(xì)胞器有________。

(2)請(qǐng)解釋在培養(yǎng)水稻的完全培養(yǎng)液中,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)Mg2+濃度為什么會(huì)升高?______，由此說明植物根細(xì)胞對(duì)水和離子的吸收過程是____（相同/不同）的。

(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:根細(xì)胞對(duì)離子的吸收具有______；不同的植物對(duì)不同離子的吸收情況不同,其原因主要是_________________不同。

(4)該實(shí)驗(yàn)初始濃度設(shè)定的巧妙之處是______,如此進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,便于得出結(jié)論。

Answer 1

【答案】主動(dòng)運(yùn)輸 線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 水稻吸收水的相對(duì)速度大于吸收Mg2+的相對(duì)速度 不同 選擇性 不同植物根細(xì)胞膜上不同離子載體的種類和數(shù)量不同 便于實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)與初始值相比較,也便于不同離子間的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較

【解析】

本題以柱形圖形式考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c實(shí)例，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。

據(jù)圖分析，水稻吸收水的相對(duì)速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培養(yǎng)液中Ca2+、Mg2+濃度上升；番茄吸收水的相對(duì)速度比吸收SiO32﹣多，造成培養(yǎng)液中SiO32﹣濃度上升。兩種植物吸收離子不同，水稻對(duì)SiO32﹣吸收較多，而番茄對(duì)Ca2+、Mg2+吸收較多，原因是它們各自細(xì)胞膜上的載體種類與數(shù)量不同。圖中有的離子被吸收的速度大于水被吸收的速度，有的卻小于水被吸收的速度，即離子的吸收與水的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。

(1) 根細(xì)胞吸收Ca2+、Mg2+ 、SiO32﹣離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸需載體與能量，載體蛋白在核糖體合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體加工，能量的產(chǎn)生主要依靠動(dòng)力車間線粒體。

(2) 植物在吸收離子的同時(shí)也在吸收水分，若吸水的相對(duì)速度大于吸收離子的相對(duì)速度，則培養(yǎng)液中離子的濃度就會(huì)上升，反之就會(huì)降低。水稻吸收水的相對(duì)速度大于吸收Mg2+的相對(duì)速度導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)Mg2+濃度升高。由此說明植物根細(xì)胞對(duì)水和離子的吸收過程是不同的。

(3) 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果水稻對(duì)SiO32﹣吸收較多，而番茄對(duì)Ca2+、Mg2+吸收較多，可知根細(xì)胞對(duì)離子的吸收具有選擇性；不同種植物的基因或遺傳物質(zhì)不同，細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量不同，所以對(duì)不同離子的吸收情況不同。

(4) 植物對(duì)不同離子的需求量不同，配制的完全培養(yǎng)液中不同離子的濃度是不同的，但為了便于研究(數(shù)據(jù)對(duì)比)，該實(shí)驗(yàn)把起始濃度都定為1個(gè)單位的巧妙之處是方便用實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)與起始濃度相比，得出相對(duì)數(shù)值進(jìn)行研究；也便于不同離子間的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。