Question

科学家先将准备好的含有Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₄^4-的一定量培养液两等分，再将水稻和番茄分别放在上述培养液中培养．一段时间后，两种培养液中离子浓度的变化如图所示．

请回答：
（1）根据已有知识并结合图示，请指出培养一段时间后，培养水稻的培养液中Ca²⁺、Mg²⁺、SiO₄^4-三种离子的数量变化趋势是

 

．
（2）比较培养水稻的培养液，Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺三种离子的变化程度并不相同，其主要原因是

 

；比较培养水稻和番茄的培养液，同一种离子的变化程度也明显不同，其主要原因是

 

；该实验较好地体现了离子跨膜运输具有

 

特点．
（3）实验一现适当提高番茄培养环境的湿度，或以使番茄培养液中Mg²⁺浓度在较短时间内边到图中效果，原因是

 

．

Answer 1

考点：主动运输的原理和意义,无机盐的主要存在形式和作用

专题：

分析：根据题意和图形分析可知：将水稻和番茄分别放在含Mg²⁺、Ca²⁺、和Si⁴⁺的培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Mg²⁺和Ca²⁺浓度下降，水稻培养液中的Mg²⁺和Ca²⁺浓度增高．Si⁴⁺的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si⁴⁺，而番茄几乎不吸收Si⁴⁺，说明番茄吸收了Mg²⁺和Ca²⁺，几乎不吸收Si⁴⁺，而水稻正好相反．

解答： 解：（1）图中水稻培养液中的Mg²⁺和Ca²⁺浓度增高，是因为水稻吸收水分的速率大于吸收Mg²⁺和Ca²⁺的速率，所以培养液中Mg²⁺和Ca²⁺的数量降低了．而Si⁴⁺浓度下降了，说明培养液中Si⁴⁺的量也降低了．
（2）分析图形可知水稻培养液中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺三种离子的浓度变化情况不同，其主要原因是因为水稻根细胞膜上这三种离子的载体数量不同；水稻和番茄的培养液中同一种离子的变化情况不同，其主要原因是因为不同种生物，其细胞膜上运输同一种物质的载体数量也不同；该实验说明了离子的跨膜运输具有选择透过性特点．
（3）若适当提高番茄培养环境的湿度，则可以降低番茄的蒸腾作用，使番茄吸水量减少，而对Mg²⁺的吸收量没有明显影响，所以培养液Mg²⁺浓度下降．
故答案是：
（1）都减少
（2）水稻根细胞膜上这三种离子的载体数量不同
不同种生物，其细胞膜上运输同一种物质的载体数量也不同
选择透过性
（3）蒸腾作用减弱，使番茄吸水量减少，而对Mg²⁺的吸收量没有明显影响，所以培养液Mg²⁺浓度下降

点评：本题考查主动运输的原理和意义、无机盐的主要存在形式和作用的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析图表以及解决问题的能力．