Question

2．閱讀下面材料回答問題：
科學家做過這樣的實驗：準備好含Ca²⁺、Mg²⁺和Si⁴⁺的培養液，將番茄和水稻分別放在上述培養液中培養．一段時間后，培養番茄的溶液中Ca²⁺、Mg²⁺濃度下降，水稻培養液中的Ca²⁺、Mg²⁺濃度增高．Si⁴⁺的情況剛好相反：番茄幾乎不吸收Si⁴⁺，而水稻吸收了大量的Si⁴⁺

（1）材料中，水稻培養液里的Ca²⁺、Mg²⁺濃度為什么會增高？在培養過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca²⁺、Mg²⁺較少，導致水稻培養液里Ca²⁺、Mg²⁺濃度升高．
（2）材料表明，根對離子的吸收具有選擇性，這一特性與細胞膜上載體蛋白的種類和數量有關．
（3）作物根系吸收土壤溶液中離子的方式是主動運輸．

Answer 1

分析 1、由圖例分析可知，不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同，因此植物對礦質元素是一種選擇性吸收，而對水是無選擇性吸收，所以植物體對水分和礦質元素的吸收是兩種不同的跨膜運輸方式．
2、水稻吸收的Si⁴⁺多，對Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺較多，對Si⁴⁺吸收量少．這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的．

解答 解：（1）水稻吸收水分的相對速率大于吸收Mg²⁺和Ca²⁺的相對速率，導致培養水稻的培養液中Mg²⁺和Ca²⁺濃度升高．
（2）水稻吸收的Si⁴⁺多，對Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺較多，對Si⁴⁺吸收量少．這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的．
（3）作物根系吸收土壤溶液中離子的方式都為主動運輸，需要消耗能量．   
故答案是：
（1）在培養過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca²⁺、Mg²⁺較少，導致水稻培養液里Ca²⁺、Mg²⁺濃度升高．
（2）選擇     載體蛋白的種類和數量
（3）主動運輸

點評 本題以植物吸收礦質離子為核心命題點，考核了植物水分代謝、礦質代謝的內容，還綜合了載體、細胞膜、細胞呼吸等知識點，綜合考查學生對題圖的識圖能力．