Question

互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”．某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中．
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别每天以
0h、3h、6h、12h和24h进行水淹处理．
③在处理50d后，采集整株植株并测定自由水与结合水含量，计算自由水与结合水的比值，如曲线甲所示．
分析实验过程及实验结果，回答以下问题：
（1）在该实验中，

 

是自变量，

 

是因变量．
（2）自由水是细胞内良好

 

，许多物质溶解其中，细胞内的许多

 

反应也都需要其参与，因此自由水与结合水的比值越高，植物的代谢能力越

 

．
（3）根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，抗逆性最强；在水淹时间为0h/d的环境下，代谢活动

 

．
（4）在实验结束时，水淹时间为24h/d的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，导致该现象发生的主要原因是

 

．
（5）该实验小组同时测定K⁺吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示．由图可知，互花米草吸收K⁺的方式是

 

．

Answer 1

考点：水在细胞中的存在形式和作用,无氧呼吸的概念与过程

专题：

分析：1、由题意知，该实验的目的是探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系，从实验目的分析，实验的自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的含量；
2．、细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，结合水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然；
3、主动运输过程需要载体蛋白的协助，同时需要消耗能量，主动运输消耗的能量主要由有氧呼吸提供．

解答： 解：（1）阅读题干可知，该实验的目的是探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系，因此实验的自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的比值．
（2）自由水是细胞内良好的溶剂，许多物质必须溶解在水中才能进行化学反应，细胞内的许多生物化学反应也都需要水参与，因此自由水与结合水的比值越高，植物的代谢能力越强．
（3）分析题图曲线可知，互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，自由水与结合水比值最低，抗逆性最强；在水淹时间为0h/d的环境下，自由水与结合水比值最大，代谢活动最旺盛．
（4）在实验结束时，水淹时间为24h/d的实验组，由于长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足，且产生的酒精对根造成毒害，使根变黑腐烂．
（5）由于根对矿质离子的吸收是主动运输过程，需要消耗能量，水淹后根细胞不能进行有氧呼吸，无氧呼吸产生的能量少，因此矿质元素的吸收速率降低．
故答案为：
（1）水淹时间　自由水与结合水的比值
（2）溶剂    生物化学  强
（3）最旺盛 
（4）长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足、使根变黑腐烂
（5）主动运输

点评：本题旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并应用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力．