Question

请完成下列三个关于植物代谢的问题：
（1）把水稻和番茄培养在相同的环境下（培养液、温度、湿度、光照等环境均相同）．经过一段时间后，两种植物吸收N、K、Mg、Si等元素的结果如图（图中结果表示：实验结束时培养液中各养分的浓度与实验开始时培养液中各养分浓度的百分比）：
请回答：
①图示的结果可以得出哪些结论？

 

．
②造成矿质元素的吸收出现差异的主要原因是：

 

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（2）根据下列材料用品，验证氮元素是可以被番茄再利用的元素．已知：氮元素是叶绿素的重要组分，缺少氮元素，叶色较淡．
材料用品：番茄幼苗多株（大小、长势一样，叶片颜色均为深绿），A液（完全培养液）足量，B液（去掉氮元素的A液）足量，玻璃缸多只，固定植物的支架多支等．
方法步骤①

 

  ②

 

③

 

④

 

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结果：

 

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结论：

 

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回答问题：番茄在液体培养过程中，需不断向培养液中通入空气，才能保证实验结果的可靠，原因是

 

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Answer 1

考点：物质进出细胞的方式的综合,无机盐的主要存在形式和作用

专题：

分析：溶液培养法是指用含全部或部分必需元素的营养液培养植物的方法．根据对照原则可以发现：番茄（或水稻）对不同无机盐的吸收具有选择性；番茄与水稻对同一无机盐的吸收能力也不同；由于两种植物吸收水分与无机盐的量不成比例，所以吸收水分和无机盐是两个相对独立的过程．植物对无机盐的吸收是一个主动运输的过程，需要载体并消耗能量，对离子的吸收出现差异的主要原因是载体的种类与数量存在差异．利用对照的方法进行实验，通过观察叶片颜色的变化来确定氮元素对植物体的影响．

解答： 解：（1）①据图分析，同种植物对不同离子的吸收具有差异，不同植物对同一离子的吸收量具有差异．
②造成矿质元素的吸收方式是主动运输，需要载体和能量，则对离子的吸收出现差异主要原因是细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同．
（2）根据题干信息，实验目的是“验证氮元素是可以被番茄再利用的元素”，则自变量是氮元素，因变量是叶片的变化．
对照实验的方法步骤：①取两组玻璃缸分别加入等量的A液（完全培养液）和B液（去掉氮元素的A液）；
②在A液和B液中各固定等量的番茄幼苗，把两组幼苗培养在相同且适宜的条件下；
③分别用新的A液和B液定期更换原来的培养液；
④观察两组番茄幼苗叶片的颜色变化．
结果：A液中番茄叶片颜色正常，B液中番茄叶片发黄．
结论：氮元素影响植物叶绿素的合成．
番茄在液体培养过程中，需不断向培养液中通入空气，如缺少氧气，根细胞释放能量就会缺少，进而影响番茄对所有矿质元素的主动吸收，使实验难以达到预期目的．
故答案为：
（1）①同种植物对不同离子的吸收具有差异   不同植物对同一离子的吸收量具有差异   
②细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同
（2）方法步骤：①取两组玻璃缸分别加入等量的A液和B液；
②在A液和B液中各固定一些番茄幼苗（两组中番茄幼苗数目相等），把两组幼苗培养在相同且适宜的条件下；
③分别用新的A液和B液定期更换原来的培养液   ④观察两组番茄幼苗叶片的颜色变化
结果：A液中番茄叶片颜色正常，B液中番茄叶片发黄．
结论：氮元素影响植物叶绿素的合成
缺少氧气，根细胞释放能量就会缺少，进而影响番茄对所有矿质元素的主动吸收，使实验难以达到预期目的．

点评：本题考查物质跨膜运输、对照实验设计的相关知识，意在考查学生的识图能力、分析实验的能力，解题的关键是理解对照实验的设计步骤：取材编号、分别作不同处理、观察实验结果和得出实验结论．