Question

请回答下列有关矿质元素吸收的问题。

取四株大小与长势一致的番茄幼苗，分别培养在盛有等量完全培养液的培养瓶中，然后将其中两株番茄幼苗的地上部分同时剪去。装置如下图：

(1)实验中，向甲、丙两瓶持续充入空气，测量四只培养瓶内溶液中的K+含量，结果如下图：

①
示甲瓶溶液中K+含量变化的曲线图是　 。

②表示丁瓶溶液中K+含量变化的曲线图是　　 。

(2)植物吸收矿质元素的主要方式是　　　　　 ，这一观点可通过　　 两装置的实验加以验证。

(3)植物的地上部分为根提供　　　　　　　　 ，这一观点可通过　　　　 两装置的实验加以验证。

(4)经过一定时间后，如果甲瓶中的番茄幼苗出现了萎蔫现象，其原因可能是　　　　　 。

 

Answer 1

(1)①D　②B　(2)主动运输　甲、乙(或丙、丁)

(3)能源物质(糖类等有机物)　甲、丙(或乙、丁)

(4)因蒸腾作用失水，培养液浓度增高，大于根毛细胞细胞液浓度，所以根毛细胞不能吸水

 

(1)根吸收矿质元素所需能量主要由根细胞有氧呼吸提供，而其有氧呼吸所需糖类等有机物由植物地上部分提供，且地上部分的蒸腾作用能促进矿质元素的运输。甲瓶中既有O₂，又有地上部分，因此根对矿质元素的吸收最旺盛，溶液中K+迅速下降，对应图D；丁瓶中既无O₂，又无地上部分，根对矿质元素的吸收最弱，植株存活时间最短，对应图B。

(2)植物吸收矿质元素的方式是主动运输，主要需有氧呼吸提供能量，图中甲瓶和乙瓶的单一变量为O₂，丙瓶和丁瓶的单一变量为O₂，因此可通过甲、乙或丙、丁来验证。

(3)植物地上部分通过光合作用产生的糖类等能源物质，可经筛管运输到根部，为根部的细胞呼吸提供能源物质(糖类等)，图中甲瓶和丙瓶或乙瓶和丁瓶中的单一变量都是地上部分的有无，因此可通过比较甲、丙或乙、丁的现象得出结论。

(4)甲瓶中植物进行正常生命活动，蒸腾作用旺盛，随蒸腾作用进行，瓶中水分大量减少，且根对矿质元素和水的吸收是两个相对独立的过程，根吸水和吸收矿质元素不成比例，导致溶液浓度增大，细胞渗透失水萎蔫。