Question

【题目】下表是用于无士栽培的一种培养液配方，图 表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后，测得的培养液中各种离子的浓度。请回答下列问题：

（1）用此培养液培育某高等植物的初期，植株出现萎蔫现象，最可能是_________________，可采用的补救措施是______________________。

（2）植物在吸收培养液中的矿质元素离子时，主要是通过___________ 方式进行的。经过一段时间后，检测到培养液中留存的 Ca2+较多，而 NO 3—较少，这一现象与细胞膜的________性有关。

（3）若除去该培养液中的 MgSO4，将直接影响植物体内 ___________________ 的合成。

（4）该配方中属于植物所需的微量矿质元素的有_______________ 。

（5）从图中可以看出番茄生长过程中需求量最大的离子是_____，水稻需求量最大的离子是_____，说明不同植物细胞对离子的吸收不同，这与细胞膜上的_____分子有关。

（6）水稻培养液里的 Mg2+和 Ca2+浓度高于初始浓度，原因是_____。

Answer 1

【答案】培养液内缺少氧气，阻碍了根细胞的有氧呼吸，不利于矿质元素的吸收 向培养液通入空气（氧气） 主动运输 选择透过性 叶绿素 Fe、Cl Ca2+ Si4+ 载体蛋白 水稻细胞吸收水分的比例大于吸收Mg2+和 Ca2+离子的比例。

【解析】

本题中的表是用于无士栽培的一种培养液配方，其中包括植物生所必须的多种矿质元素；

图是表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后，测得的培养液中各种离子的浓度，比较初始浓度可以看出，水稻细胞培养液中Ca2+、Mg2+增加，Si4+离子浓度减小，说明水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度上升；而番茄细胞培养液中Ca2+、Mg2+减少，Si4+离子浓度增加，说明番茄吸收水的相对速度比吸收Si4+多，造成培养液中Si4+浓度上升。

（1）用此培养液培育某高等植物的初期，植株出现萎蔫现象，最可能是培养液内缺少氧气，阻碍了根细胞的有氧呼吸，不利于矿质元素的吸收。可采用的补救措施是向培养液通入空气（氧气），促进根细胞的有氧呼吸，以利于对矿质元素的吸收。

（2）植物主要是通过主动运输的方式吸收培养液中的矿物质离子；经过一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2+较多，而NO3-较少，这一现象与细胞膜的选择透过性有关。

（3）若除去该培养液中的MgSO4，Mg2+与叶绿素的合成有光，将直接影响植物体内叶绿素的合成。

（4）科学家确定植物所必需的矿质元素有14种，其中N、P、S、K、Ca、Mg属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni属于微量元素。在该配方中属于植物所需的微量矿质元素的有Fe、Cl。

（5）番茄细胞培养液中Ca2+、Mg2+减少，Ca2+减少更明显，因此需求量最大的离子是Ca2+，水稻细胞培养液中Si4+离子浓度减小，水稻需求量最大的离子是Si4+。说明不同植物细胞对离子的吸收不同，这与细胞膜上的载体蛋白分子有关。

（6）水稻培养液里的 Mg2+和 Ca2+浓度高于初始浓度，是因为水稻细胞吸收水分的比例大于吸收Mg2+和 Ca2+离子的比例。