Question

4．無土栽培是用水培、霧（氣）培等基質(zhì)培養(yǎng)植物的方法．某生物興趣小組嘗試用桑樹枝條開展無土栽培的實驗，他們將植物材料放在完全營養(yǎng)液中讓其自然生長，請分析相關(guān)實驗操作．
（1）興趣小組將桑樹枝條分成多組，為了便于枝條生根，他們在完全培養(yǎng)液中添加了適宜濃度的生長素，再將枝條插入到培養(yǎng)液中，需注意將形態(tài)學(xué)下端（形態(tài)學(xué)方向）插入到營養(yǎng)液中．
（2）根長出后，繼續(xù)培養(yǎng)了一定時間并測量培養(yǎng)液中離子的濃度，發(fā)現(xiàn)有些離子的濃度比原來升高了，也有些離子的濃度降低了，原因是一方面根對離子的吸收具有選擇性，另一方面植物根系對離子和水分的吸收是相對獨立（選填：相互拮抗、相對獨立）的兩個過程．
（3）持續(xù)培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物已經(jīng)爛根死亡，分析其主要原因可能是缺氧，根部無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對細(xì)胞有毒害作用．
（4）Mg²⁺是植物生存所必需的，因為缺Mg²⁺時，葉綠素?zé)o法合成，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用減弱，最終會影響有機(jī)物的合成．

Answer 1

分析 1、不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同，因此植物對礦質(zhì)元素是一種選擇性吸收，而對水是無選擇性吸收，所以植物體對水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩種不同的跨膜運(yùn)輸方式．
2、植物對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的．
3、根部無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精對細(xì)胞有毒害作用，會造成爛根．

解答 解：（1）進(jìn)行無土栽培時，為了便于枝條生根，他們在完全培養(yǎng)液中添加了適宜濃度的生長素，因為形態(tài)學(xué)下端生根，需注意將插條的形態(tài)學(xué)下端（形態(tài)學(xué)方向）插入到營養(yǎng)液中．
（2）根長出后，繼續(xù)培養(yǎng)了一定時間并測量培養(yǎng)液中離子的濃度，發(fā)現(xiàn)有些離子的濃度比原來升高了，也有些離子的濃度降低了，原因是一方面根對離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量是不同的．另一方面植物根系對離子和水分的吸收是相對獨立的兩個過程．
（3）持續(xù)培養(yǎng)一段時間后，發(fā)現(xiàn)植物已經(jīng)爛根死亡，分析其主要原因可能是水體缺氧，根部無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對細(xì)胞有毒害作用．
（4）Mg²⁺是葉綠素的組成元素，缺Mg²⁺時，葉綠素?zé)o法合成，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用減弱，最終會影響有機(jī)物的合成．Mg²⁺是植物生存所必需的．
故答案為：
（1）形態(tài)學(xué)下端        
（2）選擇性     相對獨立
（3）缺氧，根部無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對細(xì)胞有毒害作用
（4）缺Mg²⁺時，葉綠素?zé)o法合成，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用減弱

點評 本題考查了生長素的生理作用、分布和運(yùn)輸、植物水分代謝、礦質(zhì)代謝的內(nèi)容，還考查了細(xì)胞膜的選擇透過性、細(xì)胞呼吸等知識點，屬于中等難度試題．