Question

【題目】科學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個單位,一段時間后,培養(yǎng)液中離子的相對濃度(實驗結(jié)束后培養(yǎng)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)圖示中的離子進入細胞的方式是____,與該過程有關(guān)的細胞器有________。

(2)請解釋在培養(yǎng)水稻的完全培養(yǎng)液中,實驗結(jié)束時Mg2+濃度為什么會升高?______，由此說明植物根細胞對水和離子的吸收過程是____（相同/不同）的。

(3)由實驗結(jié)果可知:根細胞對離子的吸收具有______；不同的植物對不同離子的吸收情況不同,其原因主要是_________________不同。

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

Answer 1

【答案】主動運輸 線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 水稻吸收水的相對速度大于吸收Mg2+的相對速度 不同 選擇性 不同植物根細胞膜上不同離子載體的種類和數(shù)量不同 便于實驗結(jié)束時的數(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)進行比較

【解析】

本題以柱形圖形式考查物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c實例，意在考查考生運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、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SiO32﹣吸收較多，而番茄對Ca2+、Mg2+吸收較多，原因是它們各自細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相對獨立的過程。

(1) 根細胞吸收Ca2+、Mg2+ 、SiO32﹣離子的方式是主動運輸，主動運輸需載體與能量，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)生主要依靠動力車間線粒體。

(2) 植物在吸收離子的同時也在吸收水分，若吸水的相對速度大于吸收離子的相對速度，則培養(yǎng)液中離子的濃度就會上升，反之就會降低。水稻吸收水的相對速度大于吸收Mg2+的相對速度導致實驗結(jié)束時Mg2+濃度升高。由此說明植物根細胞對水和離子的吸收過程是不同的。

(3) 由實驗結(jié)果水稻對SiO32﹣吸收較多，而番茄對Ca2+、Mg2+吸收較多，可知根細胞對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，細胞膜上載體的種類和數(shù)量不同，所以對不同離子的吸收情況不同。

(4) 植物對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)對比)，該實驗把起始濃度都定為1個單位的巧妙之處是方便用實驗結(jié)束時的數(shù)據(jù)與起始濃度相比，得出相對數(shù)值進行研究；也便于不同離子間的濃度數(shù)據(jù)進行比較。