Question

2．番茄是人們?nèi)粘Ｉ�活中熟悉的一種蔬果．
Ⅰ、科學家做過這樣的實驗，將番茄培養(yǎng)在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培養(yǎng)液中，一段時間后，測定培養(yǎng)液中這三種離子的濃度（如圖1）．圖2表示某離子吸收速率與氧氣濃度的關(guān)系，請分析回答以下問題：
（1）由圖1可知，番茄對Si⁴⁺的吸收最少，而對另外兩種離子的吸收較多，該實例可說明細胞膜具有控制物質(zhì)進出功能．
（2）從物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c分析，圖2中的A點，離子吸收率很低主要是受能量的限制．
Ⅱ、某地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)番茄小葉病，有人認為是土壤中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的．現(xiàn)有如下材料，請你完成下列實驗，探究上面的猜測．
材料用具：番茄幼苗若干、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物．
（3）實驗原理：鎂和鋅分別是植物生長和發(fā)育的大量元素和微量元素．它們在植物體內(nèi)都有一定的作用，一旦缺乏，就會表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀．根據(jù)全素培養(yǎng)和相應(yīng)缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對番茄生長發(fā)育的比較，判斷小葉病的病因．
（4）該實驗中的對照組是：全素培養(yǎng)液的一組．
方法步驟：
第一步：配制適量的全素培養(yǎng)液放入A培養(yǎng)缸，配置缺鋅、缺鎂培養(yǎng)液，分別放入B、C兩個培養(yǎng)缸中．
第二步：將長勢相同的番茄幼苗隨機等量分成三組，分別培養(yǎng)在上述三種培養(yǎng)液中．
第三步：放在適宜且相同的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察番茄幼苗的生長發(fā)育狀況．
第四步：結(jié)果預測和分析：
①若若A缸內(nèi)的蘋果幼苗正常生長，B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒有出現(xiàn)小葉病，則說明番茄小葉病是由缺鋅引起的．
②若…
③若…

Answer 1

分析 Ⅰ在植物吸收礦質(zhì)離子的過程中，由于載體的特異性，不同離子的運輸速率不同，由圖1可知，番茄對Si⁴⁺的吸收最少，而對另外兩種離子的吸收較多．
Ⅱ該實驗為探究性實驗，實驗的自變量是培養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的不同，因變量是蘋果幼苗生長發(fā)育狀況，設(shè)計實驗時，利用全素培養(yǎng)液作為對照，設(shè)置缺鋅和缺鎂的培養(yǎng)液為實驗組，其他培養(yǎng)條件都相同，通過比較蘋果幼苗的生長發(fā)育狀況即可得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖1可知，番茄對Si⁴⁺的吸收最少，而對另外兩種離子的吸收較多，該實例可說明細胞膜具有控制物質(zhì)進出功能．
（2）細胞吸收離子的方式為主動運輸，需要載體和能量，圖2中的A點時氧氣濃度為零，細胞進行無氧呼吸，釋放的能量較少，所以離子吸收率很低主要是受能量的限制．
（3）實驗原理：鎂和鋅分別是植物生長和發(fā)育的 大量元素和 微量元素．
（4）由實驗目的分析出實驗的自變量是培養(yǎng)液中否含有鋅元素和是否含有鎂元素，實驗還應(yīng)遵循對照原則，因此實驗分為三組，一組是全營養(yǎng)液作為對照，一組是缺鋅的營養(yǎng)液，一組是缺鎂的營養(yǎng)液．
方法步驟：
第一步：配制適量的全素培養(yǎng)液放入A培養(yǎng)缸，配置 缺鋅、缺鎂培養(yǎng)液，分別放入B、C兩個培養(yǎng)缸中．
第二步：將長勢相同的番茄幼苗隨機等量分成三組，分別培養(yǎng)在上述三種培養(yǎng)液中．
第三步：放在適宜且相同的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察番茄幼苗的生長發(fā)育狀況．
結(jié)果預測和分析：
①A缸是完全營養(yǎng)液，因此A中的蘋果幼苗長成生長．
②如果蘋果小葉病是由缺鋅引起的，則B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒有小葉�。蝗绻�蘋果小葉病是由缺鎂引起的，則C缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B缸沒有小葉�。�
④如果蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關(guān)，則B、C兩缸內(nèi)幼苗與A相同，都不表現(xiàn)為小葉病．
⑤如果蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都有關(guān)，B、C兩缸內(nèi)的幼苗都表現(xiàn)為小葉�。�
故答案為：
Ⅰ、（1）Si⁴⁺控制物質(zhì)進出
（2）能量
Ⅱ、（3）大量    微量
（4）全素培養(yǎng)液的一組（或A組）
第一步：缺鋅、缺鎂
第二步：將長勢相同的番茄幼苗隨機等量分成三組，分別培養(yǎng)在上述三種培養(yǎng)液中
第四步：①若A缸內(nèi)的蘋果幼苗正常生長，B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病

點評 本題的知識點是無機鹽的作用，分析題干信息明確實驗目的和實驗類型，從實驗目的分析出實驗的自變量、因變量和無關(guān)變量及實驗組和對照組是解題的突破口，根據(jù)實驗的類型預期可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果，并根據(jù)相應(yīng)的實驗現(xiàn)象獲取結(jié)論是本題考查的重點．