Question

15．植物根尖成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素离子．如图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态．据图回答以下问题：
（1）渗透作用作用导致了根表皮细胞形成图示生理状态，该作用发生的条件是具有半透膜和浓度差
（2）根表皮细胞与其功能相适应的结构特点是细胞表面有突起的根毛和有大液泡
（3）图中所示根表皮细胞还能吸收水分和矿质离子吗？不能吸收水分，仍能吸收矿质离子．
（4）现提供0.3g/mL的蔗糖溶液、1mol/L的硝酸钾溶液、1mol/L的醋酸溶液三种药品（以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大）、紫色洋葱、显微镜．请你选择一种正确的药品及其他必要的仪器用具，设计一个简单的实验，证实你对第（3）题所问的判断．
实验步骤：
①一干净的载玻片，在中央加入1滴1mol/L的硝酸钾溶液；
②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮，平展于液滴中，盖上盖玻片，置于显微镜下观察．
实验现象：细胞先出现质壁分离，后慢慢自动复原．
实验结论：由此证明了细胞失水处于质壁分离状态时，仍能吸收矿质离子．

Answer 1

分析 1、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离．
2、将洋葱表皮细胞放到一定浓度的硝酸钾溶液中，外界溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水，会产生质壁分离．接着硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入细胞，主动运输的条件需要载体和能量，而能量主要由线粒体提供．细胞液的浓度高于外界溶液，植物细胞吸水，液泡的体积变大，发生质壁分离自动复原的现象．

解答 解：（1）渗透作用作用导致了根表皮细胞发生了质壁分离现象，该作用发生的条件是具有半透膜和浓度差．
（2）据图分析，表皮细胞与功能相适应的结构特点是细胞表面有突起的根毛（或细胞表面向外突起）和有大液泡．
（3）由于图中原生质层已与细胞壁分离，表明该细胞已失水；由于细胞吸水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程，故该细胞不能吸水，但可以吸收矿质离子．
（4）将植物细胞置于适宜的硝酸钾溶液中，细胞先发生质壁分离，后又自动复原，原因是细胞主动地选择吸收K⁺、NO₃^-，提高了细胞液的浓度，致使细胞又吸收水分．
故答案为：
（1）渗透作用   具有半透膜和浓度差
（2）有大液泡
（3）不能吸收水分，仍能吸收矿质离子
（4）1 mol/L的硝酸钾溶液   质壁分离   自动复原    细胞失水处于质壁分离状态时，仍能吸收矿质离子

点评 本题考查质壁分离的相关知识，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题．