Question

【題目】用相同的培養液培養水稻和番茄，一段時間后，測定培養液中各種離子的濃度，結果如圖1所示。圖2表示水稻根細胞對離子的吸收速率與O2供應量之間的關系。請據圖回答下列問題：

（1）圖1說明植物細胞對離子的吸收具有_______性。番茄生長需求量小的離子是_______，水稻生長需求量小的離子是________（填“Mg2+”“Ca2+”或“SiO 32-”）。

（2）番茄培養液里的Mg2+和Ca2+濃度低于初始濃度，原因是________。

（3）根據圖2可以判斷，水稻細胞對SiO32-的吸收方式是_______。在AB段，離子吸收速率逐漸增加，主要原因是_______（填生理過程）逐漸增強；在BC段，離子吸收速率沒有明顯增加，主要是受_______的限制。

（4）若要驗證Mg是水稻生長的必需元素，實驗思路為取生長狀況相近的水稻幼苗隨機分成等量的兩組，分別用完全培養液和僅缺少_______的培養液在相同且適宜的條件下進行培養，觀察幼苗的________是否有差異。

Answer 1

【答案】選擇 Si032- Ca2+ 植物吸收水分的比例小于吸收離子的比例 主動運輸 細胞呼吸 載體數量 Mg 生長狀況

【解析】

1、據圖分析，水稻吸收水的相對速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培養液中Ca2+、Mg2+濃度上升；番茄吸收水的相對速度比吸收SiO32-多，造成培養液中SiO32-濃度上升。兩種植物吸收離子不同，水稻對SiO32-吸收較多，而對Ca2+吸收較少，而番茄對Ca2+、Mg2+吸收較多，對SiO32-吸收較少，這體現了植物細胞對離子的吸收具有選擇性的特點。

2、圖2表示主動運輸，分析曲線圖：氧氣濃度為0，無氧呼吸產生少量的能量，則離子的運輸速率較慢；隨著氧氣濃度增加，離子的運輸速率加快；而b點以后，由于載體的數量是有限的，物質運輸速率不變。

（1）由題圖可以看出，番茄和水稻在實驗結束時培養液中各種養分的濃度占實驗開始時濃度的百分比不同，說明對礦質離子的吸收都具有選擇性。由圖1可知，番茄生長需求量最大的離子是Ca2+，對SiO32-吸收較少，水稻需求量最大的離子是SiO32-，而對Ca2+吸收較少，原因是它們各自細胞膜上具有不同的載體。

（2）植物吸收水分的比例大于吸收離子的比例，因此水稻培養液里的Mg2+和Ca2+濃度高于初始濃度。

（3）根據圖2可以判斷，水稻細胞對SiO32-的吸收方式是主動運輸。在AB段，離子吸收速率逐漸增加，主要原因是主要是受能量供應（細胞呼吸）的影響，細胞呼吸逐漸加強，在BC段吸收速率沒有明顯增加主要是受載體數量的限制。

（4）用實驗證明Mg是水稻的必需元素的方法：取生長狀況相近的水稻幼苗隨機分成等量兩組，分別用完全培養液和僅缺少Mg的培養液在相同且適宜的條件下培養，觀察生長狀況是否有差異。