题目内容
【题目】某学校科技小组的同学进行了一系列探究实验，并绘出如下图示。请据图回答问题:
（1）用相同培养液分别培养水稻和番茄幼苗，一段时间后培养液中离子浓度如图1所示。一段时间后水稻培养液中Mg2+浓度增高的原因_________________________。
（2）将新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、质量浓度为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到的细胞状态如图2所示，此时部位①颜色为___________，部位②颜色为___________。如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②颜色为____________________。
（3）将图2细胞浸在一定浓度的KNO3溶液中，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原；若将该细胞浸在一定浓度的蔗糖溶液中，只会发生质壁分离，从细胞结构的角度分析其原因是____。
（4）将某植物花瓣切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d和e组（每组的细条数量相等），取上述5组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花瓣细条的长度如图3所示（只考虑水分交换）。使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为____________________；细胞液浓度最高的一组为____________________。
（5）上述实验结果的产生与细胞膜具有一定的流动性的结构特点__________（填“有关”或“无关”）
【答案】水稻吸水的相对速率大于吸收Mg2+离子的相对速率 红色 绿色 无色 胞膜具有选择透过性，其上无运输蔗糖的载体蛋白，故不允许蔗糖进入 0.4-0.5mol/L e 有关
【解析】
图1显示番茄吸收镁离子较多，而水稻吸收镁离子较少，且水稻吸收水分的相对速度大于吸收镁离子的相对速度；图2中①充满细胞外液，②表示细胞质；图3中实验的自变量是蔗糖浓度，因变量是实验前长度与实验后长度的比值，当比值＜1时，细胞吸水，比值＞1时，细胞失水。
（1）一段时间后水稻培养液的Mg2+浓度增高，说明水稻吸水的相对速率大于吸收Mg2+离子的相对速率；
（2）新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、质量浓度为30%的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离，由于细胞壁是全透性的，细胞膜具有选择透过性，红墨水中的溶质能穿过细胞壁而不能穿过细胞膜，故①处为红色，②中含有叶绿体，故为绿色；如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②颜色为无色；
（3）将图2细胞浸在一定浓度的KNO3溶液中，因外界溶液浓度大于细胞液浓度，故发生质壁分离，后又因KNO3中钾离子和硝酸根离子以主动运输的方式穿过细胞膜进入细胞，故又出现质壁分离复原，此过程与细胞膜上的载体蛋白有关；若将该细胞浸在一定浓度的蔗糖溶液中，只会因渗透作用发生质壁分离，无法复原是因细胞膜具有选择透过性，其上无运输蔗糖的载体蛋白，故不允许蔗糖进入；
（4）根据实验结果根系，该植物花冠细胞在浓度为0.4mol/L时细胞吸水，处于0.5mol/L时细胞失水，说明该植物细胞液浓度处于相当于蔗糖浓度0.4-0.5mol/L之间，故欲使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为0.4-0.5mol/L；因e组失水最多，故其细胞液浓度最高；
（5））物质进出细胞依赖于细胞膜的流动性，故上述实验结果的产生与细胞膜具有一定的流动性的结构特点有关。
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