Question

15．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)．據(jù)圖回答以下問(wèn)題：
（1）滲透作用作用導(dǎo)致了根表皮細(xì)胞形成圖示生理狀態(tài)，該作用發(fā)生的條件是具有半透膜和濃度差
（2）根表皮細(xì)胞與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞表面有突起的根毛和有大液泡
（3）圖中所示根表皮細(xì)胞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．
（4）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（3）題所問(wèn)的判斷．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①一干凈的載玻片，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、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．
2、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）滲透作用作用導(dǎo)致了根表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，該作用發(fā)生的條件是具有半透膜和濃度差．
（2）據(jù)圖分析，表皮細(xì)胞與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是細(xì)胞表面有突起的根毛（或細(xì)胞表面向外突起）和有大液泡．
（3）由于圖中原生質(zhì)層已與細(xì)胞壁分離，表明該細(xì)胞已失水；由于細(xì)胞吸水和吸收礦質(zhì)離子是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，故該細(xì)胞不能吸水，但可以吸收礦質(zhì)離子．
（4）將植物細(xì)胞置于適宜的硝酸鉀溶液中，細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離，后又自動(dòng)復(fù)原，原因是細(xì)胞主動(dòng)地選擇吸收K⁺、NO₃^-，提高了細(xì)胞液的濃度，致使細(xì)胞又吸收水分．
故答案為：
（1）滲透作用   具有半透膜和濃度差
（2）有大液泡
（3）不能吸收水分，仍能吸收礦質(zhì)離子
（4）1 mol/L的硝酸鉀溶液   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) 本題考查質(zhì)壁分離的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和理解能力，屬于中檔題．