Question

【題目】科學家把番茄和水稻分別放在完全培養液中培養。各種離子的初始濃度設定為1個單位,一段時間后,培養液中離子的相對濃度(實驗結束后培養液中各種離子濃度占開始時的濃度的百分比)如下圖所示。請回答下列問題。

(1)該實驗的自變量是______________。圖示中的離子進入細胞的方式是___,與該過程有關的細胞器有_________________。

(2)請解釋在培養水稻的完全培養液中,實驗結束時M濃度為什么會升高?____。

(3)該實驗可得出的結論有:①根細胞對離子的吸收具有______,②植物根吸水和吸收離子是___的過程,③不同的植物對不同離子的吸收情況不同,其根本原因是它們的_______不同。

(4)該實驗初始濃度設定的巧妙之處是___________,如此進行數據處理,便于得出結論。

Answer 1

【答案】 離子的種類、植物種類 主動運輸 線粒體、核糖體、內質網、高爾基體 水稻吸收水的相對速度大于吸收M的相對速度 選擇性 兩個相對獨立 基因(遺傳物質) 便于實驗結束時的數據與初始值相比較,也便于不同離子間的濃度數據進行比較

【解析】試題分析：結合題意分析圖示可知，同一植物（不管是水稻還是番茄）對不同離子的吸收量不同；同種離子被不同植物吸收的量也不同，這斜都說明不同植物對不同離子的需求量不同，其原因主要是根細胞膜上不同離子載體種類和數量不同有關，根本原因在于基因（選擇性表達）不同。進一步對比分析，番茄對Ca2+和Mg2+吸收的比例比吸收水的比例大，水稻對SiO32-吸收比例比水大，因為它們在培養液中剩余的濃度都比初始濃度小；反之亦然。

（1）該實驗的自變量有兩個：一是離子的種類，二是植物種類。圖示中的離子進入細胞是逆濃度進行，說明吸收方式是主動運輸,主動運輸需要載體蛋白和能量供應，由于載體蛋白的合成與一般分泌蛋白類似，所以與該過程有關的細胞器有核糖體、內質網、高爾基體和線粒體。

（2）結合前的分析，在培養水稻的完全培養液中,實驗結束時M濃度升高的原因是水稻吸收水的相對速度大于吸收M的相對速度。

（3）該實驗可得出的結論有:①根據同一植物（不管是水稻還是番茄）對不同離子的吸收量不同，根細胞對離子的吸收具有選擇性；②根據植物吸收水和吸收離子的方式和速度不同，說明根吸水和吸收離子是相對獨立的過程；③不同的植物對不同離子的吸收情況不同,其根本原因是它們的基因（遺傳物質）不同。

（4）該實驗初始濃度設定的巧妙之處是便于實驗結束時的數據與初始值相比較,也便于不同離子間的濃度數據進行比較。