Question

【題目】某學(xué)校科技小組的同學(xué)進(jìn)行了一系列探究實(shí)驗(yàn)，并繪出如下圖示。請(qǐng)據(jù)圖回答問題:

（1）用相同培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時(shí)間后培養(yǎng)液中離子濃度如圖1所示。一段時(shí)間后水稻培養(yǎng)液中Mg2+濃度增高的原因_________________________。

（2）將新鮮的苔蘚植物葉片放入少量紅墨水、質(zhì)量濃度為30%的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞狀態(tài)如圖2所示，此時(shí)部位①顏色為___________，部位②顏色為___________。如改用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞重新實(shí)驗(yàn)，則部位②顏色為____________________。

（3）將圖2細(xì)胞浸在一定濃度的KNO3溶液中，發(fā)生了質(zhì)壁分離后又出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原；若將該細(xì)胞浸在一定濃度的蔗糖溶液中，只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是____。

（4）將某植物花瓣切成大小和形狀相同的細(xì)條，分為a、b、c、d和e組（每組的細(xì)條數(shù)量相等），取上述5組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時(shí)間后測(cè)量各組花瓣細(xì)條的長(zhǎng)度如圖3所示（只考慮水分交換）。使細(xì)條浸泡前后長(zhǎng)度保持不變的蔗糖濃度范圍為____________________；細(xì)胞液濃度最高的一組為____________________。

（5）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生與細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)__________（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）

Answer 1

【答案】水稻吸水的相對(duì)速率大于吸收Mg2+離子的相對(duì)速率 紅色 綠色 無色 胞膜具有選擇透過性，其上無運(yùn)輸蔗糖的載體蛋白，故不允許蔗糖進(jìn)入 0.4-0.5mol/L e 有關(guān)

【解析】

圖1顯示番茄吸收鎂離子較多，而水稻吸收鎂離子較少，且水稻吸收水分的相對(duì)速度大于吸收鎂離子的相對(duì)速度；圖2中①充滿細(xì)胞外液，②表示細(xì)胞質(zhì)；圖3中實(shí)驗(yàn)的自變量是蔗糖濃度，因變量是實(shí)驗(yàn)前長(zhǎng)度與實(shí)驗(yàn)后長(zhǎng)度的比值，當(dāng)比值＜1時(shí)，細(xì)胞吸水，比值＞1時(shí)，細(xì)胞失水。

（1）一段時(shí)間后水稻培養(yǎng)液的Mg2+濃度增高，說明水稻吸水的相對(duì)速率大于吸收Mg2+離子的相對(duì)速率；

（2）新鮮的苔蘚植物葉片放入少量紅墨水、質(zhì)量濃度為30%的蔗糖溶液中，細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，由于細(xì)胞壁是全透性的，細(xì)胞膜具有選擇透過性，紅墨水中的溶質(zhì)能穿過細(xì)胞壁而不能穿過細(xì)胞膜，故①處為紅色，②中含有葉綠體，故為綠色；如改用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞重新實(shí)驗(yàn)，則部位②顏色為無色；

（3）將圖2細(xì)胞浸在一定濃度的KNO3溶液中，因外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，故發(fā)生質(zhì)壁分離，后又因KNO3中鉀離子和硝酸根離子以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酱┻^細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，故又出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原，此過程與細(xì)胞膜上的載體蛋白有關(guān)；若將該細(xì)胞浸在一定濃度的蔗糖溶液中，只會(huì)因滲透作用發(fā)生質(zhì)壁分離，無法復(fù)原是因細(xì)胞膜具有選擇透過性，其上無運(yùn)輸蔗糖的載體蛋白，故不允許蔗糖進(jìn)入；

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果根系，該植物花冠細(xì)胞在濃度為0.4mol/L時(shí)細(xì)胞吸水，處于0.5mol/L時(shí)細(xì)胞失水，說明該植物細(xì)胞液濃度處于相當(dāng)于蔗糖濃度0.4-0.5mol/L之間，故欲使細(xì)條浸泡前后長(zhǎng)度保持不變的蔗糖濃度范圍為0.4-0.5mol/L；因e組失水最多，故其細(xì)胞液濃度最高；

（5））物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性，故上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生與細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。