Question

4．植物根尖成熟區(qū)的主要功能是吸收水分和礦質(zhì)元素離子．如圖表示剛施肥后的根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞在土壤溶液中的狀態(tài)．請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）水在細(xì)胞中以兩種形式存在：農(nóng)民將新收獲的種子放在場(chǎng)院曬是為了除去部分自由水；如果將曬過(guò)的種子再用火烤，失去的是結(jié)合水．
（2）圖中根表皮細(xì)胞此時(shí)所處的生理狀態(tài)是細(xì)胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離；此時(shí)還能吸收水分和礦質(zhì)離子嗎？不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子．
（3）現(xiàn)提供0.3g/mL的蔗糖溶液、1mol/L的硝酸鉀溶液、1mol/L的醋酸溶液三種藥品（以上溶液的濃度均比一般細(xì)胞液濃度大），紫色洋蔥，顯微鏡．請(qǐng)你選擇一種正確的藥品及其他必要的儀器用具，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)你對(duì)第（2）題第二問(wèn)的判斷．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①取一干凈的載玻片，在中央加入1滴1mol/L的硝酸鉀溶液；
②撕取紫色洋蔥鱗片葉表皮，平展于液滴中，蓋上蓋玻片，置于顯微鏡下觀察．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞先出現(xiàn)質(zhì)壁分離，后慢慢自動(dòng)復(fù)原．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由此證明了細(xì)胞失水處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，仍能吸收礦質(zhì)離子．

Answer 1

分析 1、圖示表示根毛成熟區(qū)細(xì)胞，具有成熟的大液泡，可以通過(guò)滲透作用吸水或失水，也可以通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收無(wú)機(jī)鹽，根對(duì)水分的吸收和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程．
2、質(zhì)壁分離的原因分析：外因：外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度；內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層；表現(xiàn)：液泡由大變小，細(xì)胞液顏色由淺變深，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離．
3、將洋蔥表皮細(xì)胞放到一定濃度的硝酸鉀溶液中，外界溶液的濃度高于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)壁分離．接著硝酸根離子和鉀離子以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臈l件需要載體和能量，而能量主要由線粒體提供．細(xì)胞液的濃度高于外界溶液，植物細(xì)胞吸水，液泡的體積變大，發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象．

解答 解：（1）水在細(xì)胞中以兩種形式存在：農(nóng)民將新收獲的種子放在場(chǎng)院曬是為了除去部分自由水；如果將曬過(guò)的種子再用火烤，失去的是結(jié)合水．
（2）圖中原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生了分離，說(shuō)明細(xì)胞失水，處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，由于根對(duì)水分的吸收和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，因此此時(shí)仍然可以吸收礦質(zhì)離子．
（3）由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞仍然能吸收礦質(zhì)離子，原理是發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞在可以吸收無(wú)機(jī)鹽離子使細(xì)胞液滲透壓升高，進(jìn)而使細(xì)胞吸水而發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象可以在顯微鏡下觀察．因此實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①取一干凈的載玻片，在中央加入1滴1mol/L的硝酸鉀溶液；
②撕取紫色洋蔥鱗片葉外表皮，平展于液滴中，蓋上蓋玻片，置于顯微鏡下觀察
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞先出現(xiàn)質(zhì)壁分離，然后又自動(dòng)復(fù)原；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞失水處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，仍能吸收礦質(zhì)離子．
故答案為：
（1）自由水           結(jié)合水 
（2）細(xì)胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離     不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子
（3）①1 mol/L的硝酸鉀溶液   
②質(zhì)壁分離     自動(dòng)復(fù)原     細(xì)胞失水處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，仍能吸收礦質(zhì)離子

點(diǎn)評(píng) 本題是知識(shí)點(diǎn)是各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原、植物對(duì)水的吸收和對(duì)礦質(zhì)元素的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的綜合理解應(yīng)用，把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系的解題的關(guān)鍵．