2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)教案2 人教版.doc
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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)教案2 人教版 【自學(xué)導(dǎo)引】 一、植物必需的礦質(zhì)元素 1.礦質(zhì)元素的概念 礦質(zhì)元素是指除了C、H、O以外,主要由根系從土壤中吸收的元素。 2.植物必需的礦質(zhì)元素 (1)概念:對植物正常的生命活動不可缺少的礦質(zhì)元素。某一種礦質(zhì)元素是 否是植物生活所必需的,可通過溶液培養(yǎng)法進行驗證。 (2)種類:(13種) 大量元素:N、P、K、S、Ca、Mg。 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl。 二、礦質(zhì)元素的吸收 1.礦質(zhì)元素被吸收的形式 礦質(zhì)元素是以離子的形式被根尖吸收的。 2.礦質(zhì)元素被吸收的方式 根吸收礦質(zhì)離子的過程,不僅需要細胞膜上載體蛋白質(zhì)的協(xié)助,而且還需要消耗 細胞呼吸作用釋放的能量,因此,這是一個主動運輸?shù)倪^程。 3.根吸收礦質(zhì)離子與吸水的關(guān)系 成熟區(qū)表皮細胞吸收礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。 三、礦質(zhì)元素的運輸和利用 1.礦質(zhì)元素的運輸 運輸?shù)V質(zhì)元素的結(jié)構(gòu)是導(dǎo)管。 四、合理施肥 1.依據(jù)不同植物對各種必需的礦質(zhì)元素的需求量不同,同一種植物在不同的生長發(fā)育時期,對各種必需的礦質(zhì)元素的需求量也不同。 2.概念:合理施肥就是根據(jù)植物的需肥規(guī)律,適時地、適量地施肥。 3.意義:保證植物體茁壯生長,獲得少肥高效的結(jié)果。 五、無土栽培 1.概念:無土栽培是指利用溶液培養(yǎng)法的原理,把植物體生長發(fā)育過程中所需的各種礦質(zhì)元素,按照一定的比例配制成營養(yǎng)液,并用這種營養(yǎng)液來栽培植物的技術(shù)。 2.優(yōu)點: 第一,全年都可以栽培,并且產(chǎn)量高。 第二,節(jié)約水肥,產(chǎn)品清潔衛(wèi)生,有利于實現(xiàn)農(nóng)作物栽培的工業(yè)化和自動化。 第三,擴大了農(nóng)作物栽培的范圍和面積。 【思考導(dǎo)學(xué)】 1.小王從花店買來一盆萬年青,幾星期后,他發(fā)現(xiàn)老葉油綠綠的,而新生的葉子有發(fā)黃的現(xiàn)象,最可能的原因是什么? 答案:缺少不能被再度利用的礦質(zhì)元素,如Fe、Ca等。 2.農(nóng)民常說:“鋤地出肥”,這一俗語的道理是什么? 答案:鋤地能增加土壤中空氣的流通量,增強根細胞的呼吸作用,為根吸收礦質(zhì)元素離子提供更多的能量。 3.根對礦質(zhì)元素的吸收量是否與土壤溶液中礦質(zhì)離子的濃度成正比?為什么? 答案:否。根對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇透過性。這主要是由根細胞膜上載體蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定的,某種載體蛋白質(zhì)多,則吸收這種載體蛋白質(zhì)運載的離子就多,反之,則少。 【學(xué)法指導(dǎo)】 1.為什么說根吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程 根對礦質(zhì)元素的吸收和對水分的吸收,既有區(qū)別又有聯(lián)系。 區(qū)別是:(1)礦質(zhì)元素與水分進入根細胞的方式不同。水分通過自由擴散進入細胞;礦質(zhì)元素離子通過主動運輸進入細胞。 (2)吸收的動力不同。吸收水分的動力是蒸騰作用形成的拉力和根細胞與環(huán)境之間的濃度差;吸收礦質(zhì)離子的動力主要是消耗根細胞呼吸作用產(chǎn)生的ATP。 聯(lián)系是:(1)礦質(zhì)元素必須溶于水才能被根細胞吸收。 (2)礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸是隨著水分到達植物體的各部分的。 (3)礦質(zhì)元素被根細胞吸收后,又會影響到細胞內(nèi)外溶液的濃度,從而影響根對水分的滲透吸收。 因此,根吸收礦質(zhì)元素離子和吸收水分是兩個相對獨立的過程。 2.礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的存在形式及其利用情況此處應(yīng)換行礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)有三種存在形式:有的以離子形式存在,如K+;有的形成不穩(wěn)定的化合物,如N、P、Mg;有的形成難溶的穩(wěn)定的化合物,一旦形成后就不能再分解,如Ca、Fe。這三種存在形式的礦質(zhì)元素,前兩種可以多次利用,即能夠再度利用,第三種存在形式的礦質(zhì)元素只能利用一次,即不能再度利用。 能夠再利用的礦質(zhì)元素缺乏以后,最先表現(xiàn)病癥的部位是老的葉片,這是因為植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的輸送中心是生長旺盛的部位,老葉片中的這些礦質(zhì)元素有的能自由移動(如K),有些不穩(wěn)定的化合物分解將某些元素釋放出來轉(zhuǎn)移到生長旺盛的部位(如N、P、Mg),例如Mg是合成葉綠素必需的元素,缺Mg后葉綠素分解,Mg釋放出來轉(zhuǎn)移到生長旺盛的幼葉部位,這樣老葉片表現(xiàn)出缺鎂的癥狀,葉片變黃,因葉綠素減少后類胡蘿卜素的顏色表現(xiàn)出來。 不能再利用的礦質(zhì)元素缺乏以后,最先表現(xiàn)病癥的部位是幼葉,這是因為這些礦質(zhì)元素形成了穩(wěn)定的不易分解的化合物,如Ca在植物體內(nèi)形成草酸鈣,草酸鈣是難溶的不易分解的化合物。這樣老葉片中雖然含有這些元素,但這些元素形成的化合物不能分解,所以不能轉(zhuǎn)移到其他部位,則新生的葉片就缺乏該元素,表現(xiàn)缺乏癥。 根據(jù)上述原理,我們分析落葉中某種礦質(zhì)元素與生長旺盛葉片相比,落葉中的該元素明顯減少,由此可見該元素是能夠再度利用的,因為在落葉之前這些礦質(zhì)元素已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了生長旺盛的部位。如果我們分析落葉中的某種礦質(zhì)元素與生長旺盛的葉片相比基本相同,則可知該元素是不能再度利用的,因為這些元素形成了穩(wěn)定的不易分解的化合物,所以形成后不能再分解,也就不能轉(zhuǎn)移到其他部位。 3.無土栽培應(yīng)注意的問題 在溫室中無土栽培植物,通常要在培養(yǎng)液中通入空氣,目的是為了增加氧氣,促進根細胞的呼吸作用,有利于礦質(zhì)元素的吸收;另外要定時測定培養(yǎng)液中礦質(zhì)元素離子的濃度,以便及時補充消耗的礦質(zhì)元素;此外,在溫室中無土栽培植物,可以根據(jù)光合作用的原理,在光照強時,適當(dāng)增加二氧化碳濃度,在夜晚沒有光照時適當(dāng)降低溫度,以減少有機物的消耗。 4.施肥中應(yīng)注意的問題 在學(xué)習(xí)水分代謝和礦質(zhì)代謝知識后,施肥時要注意以下幾點:第一,一次施肥不能過多,施肥過多會使土壤溶液濃度過高,植物的根細胞不但不能吸水,反而還要向外滲水,造成“燒苗”現(xiàn)象。第二,要根據(jù)土壤的酸堿度,選擇合適的化肥,如果土壤呈酸性則應(yīng)選擇生理堿性鹽,土壤呈堿性則應(yīng)選用生理酸性鹽。第三,施肥時要結(jié)合松土同時進行,這樣有利于植物對礦質(zhì)元素的吸收,因為植物吸收礦質(zhì)元素離子與呼吸作用有密切關(guān)系,根細胞的呼吸作用為交換吸附提供H+和HCO,為主動運輸提供能量。 【例題解析】 [例1]植物根的表皮細胞吸收K+的數(shù)量主要決定于 A.土壤溶液中K+的濃度 B.細胞液中K+的濃度 C.細胞膜上H+的數(shù)量 D.細胞膜上載體的數(shù)量 解析:考查根對離子選擇吸收的基礎(chǔ)知識。根細胞吸收離子的種類和數(shù)量,只與根細胞膜上載體的種類和數(shù)量有關(guān)。答案:D. 錯因:根表皮細胞對離子的吸收只與根細胞膜上載體有關(guān),與某溶液離子的濃度無關(guān),如果認為有關(guān)就會誤選A或B。 [例2]某片綠化樹種春季葉色正常,夏季幼葉出現(xiàn)缺綠現(xiàn)象,檢測發(fā)現(xiàn)是土壤中缺乏一種礦質(zhì)元素所致,經(jīng)葉面噴施,樹木生長很快恢復(fù)正常。這種礦質(zhì)元素是 A.N B.Mg C.Fe D.C 解析:C、H、O顯然不屬于礦質(zhì)元素,應(yīng)該排除。Mg是構(gòu)成葉綠素分子的關(guān)鍵元素,N對植物生長也起著十分重要的作用,但缺綠的是幼葉,說明土壤中缺少的是一次性利用的元素,因為雖然老葉中含有這種元素,但種元素形成了穩(wěn)定的不易分解的化合物,這樣就不能轉(zhuǎn)移到幼葉再利用。如Fe、Ca、S都是這種形成穩(wěn)定化合物而被一次性利用的元素,其余的以離子(如K+)或不穩(wěn)定化合物形式存在,均為可多次利用的元素,因為老葉含有這些元素,現(xiàn)在幼葉缺少了這種元素,那么這些元素能夠轉(zhuǎn)移到幼葉部位重新利用或合成新的化合物。 答案:C 錯因:解答此題應(yīng)首先搞清缺乏哪類礦質(zhì)元素時,植物體的什么部位先受損傷;然后再根據(jù)題意去解答。這點認識不到位是解錯此題的關(guān)鍵所在。 [例3]寫出三種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的元素符號及它們在光合作用中的作用。元素:_________作用_________;元素:______作用________元素:_______作用__________。 解析:此題要求分析與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素,首先要分析試題中所包含的知識點:礦質(zhì)元素的概念、光合作用中起重要作用的物質(zhì)以及這些物質(zhì)中所包含的礦質(zhì)元素。由于是礦質(zhì)元素,所以C、H、O要除外,然后要聯(lián)系光合作用過程,分析在這個過程中需要哪些重要的化合物,這些化合物中含有哪些重要的礦質(zhì)元素。光合作用中需要葉綠素吸收光能,需要多種酶參加,在光合作用過程中光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和氫供暗反應(yīng)需要。葉綠素中含有的一種重要的礦質(zhì)元素Mg;ATP中含有P元素;酶幾乎都是蛋白質(zhì),含有N、S等礦質(zhì)元素。此外,與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素還有S、Fe、Cu、Mn、K、Cl等,只要回答出來,寫出相應(yīng)的作用都可以給分。 答案:Mg 葉綠素的成分 P 形成ATP需要P N 葉綠素和各種酶的成分 錯因:此題的常見錯誤是有人將C、H、O歸屬于礦質(zhì)元素而導(dǎo)致錯誤,還有人考慮到了N和P,但認為N是細胞膜中蛋白質(zhì)的成分,P是磷脂的成分,磷脂是細胞膜的主要成分,以上作用本與光合作用無關(guān),易被學(xué)生誤認為與光合作用有關(guān)。從此題可以看出,在學(xué)習(xí)過程中要將前后知識聯(lián)系起來,并且要將所學(xué)的知識與實際結(jié)合起來。由于答案不是惟一的,這樣給了學(xué)生較大的思維空間,經(jīng)常進行這種發(fā)散性思維訓(xùn)練,可以培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力,如果只是死記書本知識,就難以正確回答此題。 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 一、選擇題 1.下列屬于植物必需礦質(zhì)元素的一組是 A.N、P、K、Na B.S、Ca、Mg、Si C.B、Zn、Ca、Cl D.Ca、Cu、Mn、Al 解析:植物必需的礦質(zhì)元素有十三種:其中屬于大量元素的是N、P、K、S、Ca、Mg,屬于微量元素的是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl。 答案:C 2.綠色植物體內(nèi)的化學(xué)元素、礦質(zhì)元素、必需的礦質(zhì)元素的種類依次有 ①60多種 ②16種 ③13種 ④60種左右⑤9種 A.①④③ B.①②③ C.①②④ D.①③⑤ 答案:A 3.番茄在白天和夜晚對Ca2+的吸收量有一定的差別,原因是白天和晚上的 A.蒸騰作用強度不同 B.呼吸作用強度不同 C.運輸Ca2+的載體數(shù)量不同 D.Ca-在土壤溶液中的含量不同 解析:番茄對Ca2+的吸收是一個主動運輸?shù)倪^程,需呼吸作用提供能量;夜晚和白天溫度有差異,與呼吸作用有關(guān)的酶的活性不同,故呼吸作用強度不同。答案:B 4.在培養(yǎng)玉米的溶液中加某種負離子,結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉米根細胞在吸收該種負離子的同時,對Cl-的主動吸收減少,而對K+的主動吸收并沒有影響,原因是 A.該種負離子妨礙了ATP的形成 B.該種負離子抑制了主動運輸 C.該種負離子抑制了呼吸作用 D.該種負離子和Cl-的載體相同 解析:在培養(yǎng)玉米的溶液中加某種負離子,對K+的主動吸收沒有影響,說明該種負離子沒有抑制呼吸作用、妨礙ATP的形成和抑制主動運輸,對Cl-的主動吸收減少,說明吸收該種負離子的載體蛋白質(zhì)與Cl-的相同。 答案:D 5.土壤中缺硼時,植物體會表現(xiàn)出一定的病癥,在有該病癥的植株葉面上噴施一定濃度的含硼溶液后,該病癥消失,這說明硼是植物體的 A.大量元素,必需元素 B.礦質(zhì)元素,必需元素 C.礦質(zhì)元素,微量元素 D.礦質(zhì)元素,大量元素 解析:土壤中缺硼時,植物體會表現(xiàn)出一定的病癥,噴施后,該病癥消失,說明硼是植物體的必需礦質(zhì)元素。 答案:B. 6.樹冠頂部的葉片合成葉綠素需鎂離子。葉片獲得鎂離子與下述哪項有關(guān) A.主動運輸和蒸騰作用 B.自由擴散和呼吸作用 C.被動運輸和蒸騰作用 D.自由擴散和蒸騰作用 解析:樹根從土壤溶液中吸收Mg2+需消耗呼吸作用釋放的能量,隨水分在體內(nèi)運輸?shù)闹饕獎恿κ钦趄v作用。 答案:A 7.植物細胞對NH的吸收較困難,對NO的吸收較容易,是因為 A.細胞膜上兩種離子載體的數(shù)量不同 B.細胞中NH和NO的數(shù)量不同 C.呼吸作用提供的能量不同 D.土壤溶液中NH和NO的數(shù)量不同 解析:根細胞對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇透過性,這主要是由細胞膜上載體蛋白質(zhì)的種類及數(shù)量決定的,某種載體多,吸收這種載體所運載的離子就多;反之就少。答案:A 8.給某種蔬菜施含放射性同位素15N的氮肥,植物吸收后主要用于合成蛋白質(zhì),人食用該種蔬菜后,通過代謝15N最先出現(xiàn)在人體中的 A.氨基酸 B.尿素 C.氨 D.蛋白質(zhì) 解析:該種蔬菜中的蛋白質(zhì)在人的消化道內(nèi)被蛋白酶分解成氨基酸后,被吸收進入血液而運輸?shù)礁鹘M織細胞,在組織細胞內(nèi)參與各種代謝活動。 答案:A 9.有人通過觀察發(fā)現(xiàn),陰生植物經(jīng)蒸騰作用散失的水量要比陽生植物經(jīng)蒸騰作用散失的水量少得多,但陰生植物也沒有表現(xiàn)出礦質(zhì)營養(yǎng)缺乏癥,這一現(xiàn)象說明 A.陰生植物需要的水量少 B.陰生植物需要的礦質(zhì)營養(yǎng)少 C.蒸騰作用對根吸收水分和礦質(zhì)元素的影響相同 D.根對水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程 答案:D. 10.植物對礦質(zhì)元素的吸收和運輸?shù)闹饕獎恿Ψ謩e來自 A.蒸騰作用,蒸騰作用 B.蒸騰作用,呼吸作用 C.呼吸作用,呼吸作用 D.呼吸作用,蒸騰作用 答案:D. 11.17世紀比利時科學(xué)家Helmont在一個大花盆中放入90 kg干燥的土壤,灌入雨水并在其中栽上一株2.5 kg的柳樹苗,并用一個穿孔的鐵板蓋在花盆上,只允許氣體和水進入,而盡量減少別的物質(zhì)進入。5年后將樹移出稱重,發(fā)現(xiàn)增加了750 kg,將土壤干燥發(fā)現(xiàn)僅僅損失了60 g,下面是對這一現(xiàn)象的解釋,其中正確的是 A.土壤干重的減少是由于柳樹苗從土壤中吸收了大量水分和礦質(zhì)元素 B.樹增加的重量大于土壤減少的重量是由于柳樹苗吸收了大量的水分 C.土壤干重減少甚微的主要原因僅僅是由于喪失了部分礦質(zhì)元素 D.柳樹苗重量的大幅度增加完全決定于植物體進行呼吸作用的速率 答案:C 12.植物根部被水淹沒,根吸收礦質(zhì)元素離子就會減少,其主要原因是 A.土壤溶液中的離子濃度降低了 B.莖的導(dǎo)管輸導(dǎo)作用減弱了 C.葉片的蒸騰作用減弱了 D.根細胞呼吸作用減弱了 解析:根吸收礦質(zhì)元素離子的過程,需要消耗呼吸作用所釋放的能量,水淹時,根細胞進行無氧呼吸,釋放的能量少,故根吸收的礦質(zhì)離子會減少。答案:D. 13.鎂是合成葉綠素的原料,當(dāng)植物缺鎂時,其基部葉片常發(fā)黃,而幼葉卻生長正常,這說明 A.幼葉對鎂的需要量少 B.鎂由老葉移到了新葉 C.老葉中的鎂不能參與葉綠素合成 D.老葉對缺鎂比幼葉敏感 解析:鎂在植物體內(nèi)以不穩(wěn)定化合物的形式存在,是可再度被利用的元素,當(dāng)植物缺鎂時,老葉中的葉綠素分解釋放出鎂元素并轉(zhuǎn)移到幼葉內(nèi),用于幼葉葉綠素的合成。 答案:B. 14.在土壤中增加哪些元素,有利于延緩老葉衰老 A.N、P、K B.Ca、Fe、Mg C.N、P、Fe D.K、Ca、Mg 解析:當(dāng)土壤中缺少可再度被利用的元素時,老葉先受損,N、K、P可被吸收利用,補充已轉(zhuǎn)移的部分元素。 答案:A 15.實驗表明,鉬是硝酸還原酶和固氮酶中不可缺少的組分,植物生活在缺鉬的營養(yǎng)液中,新生組織易發(fā)生變形、出現(xiàn)色斑。由此可見,鉬在植物體內(nèi)存在的形式是 A.離子狀態(tài) B.分子狀態(tài) C.不穩(wěn)定化合物 D.穩(wěn)定化合物 答案:D 16.下圖為小麥不同生長發(fā)育期對K、P的需要量曲線。若取得少肥、高效的結(jié)果,需將有限的磷鉀復(fù)合肥用于 A.越冬前 B.拔節(jié)前 C.開花期 D.乳熟期 解析:從圖上可知,小麥在開花期對K的需要量最大,在成熟期對P的需要量最大,若在成熟期施磷鉀復(fù)合肥,會影響小麥的開花造成減產(chǎn),故需將有限的磷鉀復(fù)合肥在開花期施用。 答案:C. 17.下列哪項不是制備無土栽培營養(yǎng)液應(yīng)注意的問題 A.其內(nèi)應(yīng)溶有大量氧氣 B.應(yīng)具有適宜的pH范圍 C.應(yīng)包括所有的必需的礦質(zhì)元素,對某些植物還可以增加有關(guān)元素 D.應(yīng)是均衡的營養(yǎng)液,即礦質(zhì)元素之間要有適宜的濃度比例 解析:培養(yǎng)液中溶有大量的氧應(yīng)是在栽培植物的時期,這樣可增強根細胞有氧呼吸,有利于吸收礦質(zhì)離子。 答案:A 18.下圖中的曲線為表示呼吸強度與根對礦質(zhì)離子吸收的數(shù)量關(guān)系(橫軸表示呼吸的強度,縱軸表示離子吸收量),其中正確的是 解析:呼吸強度越大,為根細胞吸收礦質(zhì)離子提供的能量越多,但根細胞膜上運載礦質(zhì)離子的載體蛋白質(zhì)的數(shù)量不會隨呼吸強度的增大而增多,故呼吸強度增大到一定程度時,根吸收礦質(zhì)離子的速率不再變化。答案:B. 19.對綠色植物自身來說,制約其吸收礦質(zhì)元素的因素有 ①根細胞呼吸作用的強弱 ②根細胞內(nèi)細胞液濃度 ③植物的蒸騰作用 ④物種自身的遺傳性 A.①② B.②③ C.③④ D.④① 解析:礦質(zhì)元素的吸收是主動運輸過程,主動運輸需要的ATP由根細胞的呼吸作用提供;主動運輸過程需要的載體,其性質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成受遺傳物質(zhì)控制,不同生物具有不同的D.NA,因此載體的種類具有物種的遺傳性。 答案:D. 20.下圖所示的內(nèi)容不能表示下列的哪一項 A.葉綠素含量 B.葉片中Mg2+含量 C.單位時間光合作用生產(chǎn)量(條件適宜) D.葉片中Ca含量 解析:葉片的年齡在一年內(nèi)可代表四季的變換。由春天到秋末,葉片逐漸由小長大,植株葉片表面積越來越大,葉綠素(含Mg2+)含量逐漸增加,光合作用制造有機物逐漸增加。秋末,葉片脫落之前,葉綠素解體,Mg2+由葉脈最終進入植株主干,因而此時葉片中Mg2+含量降低。Ca在植物體內(nèi)形成微溶的穩(wěn)定化合物,在植物體內(nèi)不移動,因而Ca的含量不會隨年齡變大而降低。答案:D. 二、非選擇題 21.為探索植物吸收水和吸收無機鹽的特點和關(guān)系,用相同的培養(yǎng)液,分別培養(yǎng)水稻和番茄的幼苗。培養(yǎng)一段時間后,分別測定培養(yǎng)液中的各種養(yǎng)分的百分含量,并與原培養(yǎng)液(各種養(yǎng)分的相對百分含量為100%)中各種養(yǎng)分百分含量比較,結(jié)果如下表所示。據(jù)表回答下列問題: (1)培養(yǎng)水稻的培養(yǎng)液,鎂離子的相對濃度比原來升高了,這是由于________________。 (2)培養(yǎng)番茄的培養(yǎng)液,鎂離子和硅離子的濃度變化不同,說明____________________。 (3)培養(yǎng)水稻和番茄的培養(yǎng)液中,硅離子的濃度變化不同,說明___________________,原因是____________________________________。 (4)注意調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的酸堿度并經(jīng)常(每天2~3次)向培養(yǎng)液中___________,保證根細胞________________________。 解析:根吸收礦質(zhì)離子的過程是一個主動運輸?shù)倪^程,而吸收水分是通過滲透作用來實現(xiàn)的,故二者吸收原理不同,是兩個相對獨立的過程;植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性,這是由細胞膜的載體種類和數(shù)量決定的,某種載體多,吸收該載體運載的離子就多,反之則少。不同植物的根細胞膜上載體的種類和數(shù)量不相同,故對同種礦質(zhì)離子的吸收不同;在用營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的過程中,營養(yǎng)液中的O2不斷被根細胞的呼吸作用消耗,故應(yīng)不斷向培養(yǎng)液中充入新鮮空氣以增強根細胞的呼吸作用,促進對礦質(zhì)離子的吸收。 答案:(1)水稻吸收礦質(zhì)離子(如Mg2+)和吸收水分是兩個相對獨立的過程,鎂離子的濃度比原來升高,說明吸收水的量比吸收Mg2+的量相對多(2)同種植物對鎂離子和硅離子等不同礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性 (3)不同植物對同種礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性 水稻和番茄的根細胞膜上吸收硅離子的載體數(shù)目不同 (4)充新鮮空氣有氧呼吸 22.下圖表示水培法栽培植物,請回答下列問題: (1)要使植物正常生長,需向瓶中添加哪些物質(zhì)?_____________。 (2)圖中A管的裝置對于維持植物正常生命活動有何意義?__________。 如果不設(shè)置A管,也可在溶液中加入能緩緩釋放_________的制劑。 (3)若給水中持續(xù)加入大量NaNO3,則出現(xiàn)__________________。 (4)若使水培植物有最大的凈生產(chǎn)量,以下哪些措施是正確的____________。 A.長光照,短黑暗 B.長黑暗,短光照 C.恒溫25℃ D.白晝25℃,夜晚15℃ E.白晝、夜晚均15℃ (5)若在此實驗基礎(chǔ)上觀察Mg對植物的作用,需要另設(shè)計一對照實驗,請描述對照實驗的實驗條件,并預(yù)測對照實驗實驗現(xiàn)象。 (6)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,水培法栽培植物有何優(yōu)點(列出兩方面即可)。 解析:必需礦質(zhì)元素是植物正常生長發(fā)育所不可缺少的礦質(zhì)元素,要使植物正常生長必須向營養(yǎng)液中加入所有的必需礦質(zhì)元素;植物吸收礦質(zhì)離子需要呼吸作用提供能量,因此,要使植物正常的吸收礦質(zhì)離子,必須滿足根細胞呼吸作用所需的O2,增加營養(yǎng)液中O2的方法一是用導(dǎo)管不斷地通入新鮮空氣,二是加入能緩緩釋放O2的制劑,如CaO2;植物要正常生長必須不斷地從溶液中吸收水分,若持續(xù)大量加入Na2CO3,會使溶液濃度過高,植物大量失水死亡;若使水培植物有最大的凈生產(chǎn)量,辦法就是增強光合作用,夜晚降低呼吸作用,要做到這一點,一方面延長光照時間,白天適當(dāng)提高溫度(提高與光合作用有關(guān)酶的活性),另一方面夜晚適當(dāng)降低溫度(降低與呼吸作用有關(guān)酶的活性),減弱呼吸作用強度,降低對有機物的消耗;對照實驗要遵循惟一變量的原則,故要觀察Mg對植物的作用,所設(shè)置的對照實驗除不含Mg外,其他條件應(yīng)完全相同。 答案:(1)所有的必需礦質(zhì)元素 (2)在于不斷向培養(yǎng)液中充入氧氣,促使根細胞有氧呼吸,利于根對培養(yǎng)液中各種離子的吸收 O2 (3)因培養(yǎng)液濃度大大提高,水培植物失水而死亡 (4)AD.(5)除培養(yǎng)液中無鎂元素之外,其他條件同圖中實驗條件完全相同。與圖中水培植物相比,對照實驗中水培植物的老葉變黃。 (6)①栽培植物不受季節(jié)限制;②有利于擴大栽培面積;③有利于農(nóng)作物栽培的自動化、規(guī)?;?。 23.實驗裝置如下圖,浸在廣口瓶(NH4)2SO4溶液中的是同株小麥的離體根,向A瓶中緩緩?fù)ㄈ隢2,向B瓶中緩緩?fù)ㄈ隣2,請分析實驗現(xiàn)象: (1)恒溫下進行實驗,經(jīng)測定,隨著N2的通入,A組根細胞對NH和SO的吸收速度與通入N2之前相比不斷減慢,而隨著O2的通入,B組根細胞對NH和SO的吸收速度與通入O2前比,不斷增快。此實驗現(xiàn)象說明______________________。 (2)實驗還可以測知A組、B組根細胞在同一時間內(nèi),吸收NH總是多于SO,這種現(xiàn)象可以說明________________________________________。 (3)單獨對B組根進行觀察測定,發(fā)現(xiàn)隨著O2的繼續(xù)通入,根細胞對NH和SO的吸收速度增加到一定程度時不再增加,造成這一結(jié)果的原因是_____________________。 答案:(1)根對礦質(zhì)元素的吸收與呼吸作用密切相關(guān) (2)根對礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性 (3)小麥離體根細胞膜上,NH和SO的載體數(shù)目有一定限度 24.下表是無土栽培液配方,請回答下列問題: Ca(NO3)2 MgSO4 KH2PO4 KCl FeCl3 H2O 1.0克 0.25克 0.25克 0.12克 0.005克 1000 mL (1)用此培養(yǎng)液培養(yǎng)某高等植物時,往往要給培養(yǎng)液中通入空氣,這一措施的目的是用以促進____________,以利于根對礦質(zhì)元素的吸收,要使該植物生長良好,根據(jù)光合作用必須的條件,除了適宜的溫度外,還需要____________和____________。 (2)植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質(zhì)離子時,主要是通過____________方式,經(jīng)過一段時間后檢測到培養(yǎng)液中留存的Ca2+較多而NO較少,這說明根細胞膜上運載Ca2+的____________,這也進一步說明細胞膜具有____________。 (3)若除去該培養(yǎng)液中的MgSO4,將直接影響植物體內(nèi)____________的合成。 (4)該配方中屬于植物所需的大量礦質(zhì)元素是____________,微量元素是____________,不是礦質(zhì)元素的是____________,不能被植物體再度利用的大量元素是____________。 (5)利用無機鹽進行無土栽培時,必須將無機鹽溶于水配成溶液,這是因為____________。 (6)配成的溶液濃度應(yīng)比細胞液濃度低,這是為了________________________。 答案:(1)有氧呼吸(呼吸作用) 光 CO2 (2)主動運輸 載體比運載NO的載體少 選擇透過性(3)葉綠素 (4)N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Cl C、H、O Ca (5)將無機鹽配成水溶液,無機鹽在水溶液中解離成離子狀態(tài),方能被植物吸收(6)保證植物根細胞從培養(yǎng)液中正常滲透吸水 25.將三株長勢基本相同的豌豆幼苗分別培養(yǎng)在相同的培養(yǎng)液中,開始測知對K+及H2O的吸收基本相同。隨后,對三株幼苗分別做如下處理:①將A株幼苗剪去大部分葉片;②將B株幼苗進行皮層注射ND.A(一種阻斷呼吸作用的制劑);③在C組幼苗培養(yǎng)液中,添加高濃度的KHCO3溶液后,再做測定。觀察發(fā)現(xiàn)三株幼苗對K+及H2O分子的吸收出現(xiàn)如下圖所示變化(其中陰影表示第二次檢測的吸收量及吸收速率)。 請回答下列問題(注:圖中1、2分別表示處理前后吸收量): (1)A株的實驗事實證明,根系吸水的主要動力是____________________。 (2)B株的實驗事實證明了____________________。 (3)C株實驗事實說明根對礦質(zhì)元素離子的吸收具有____________________;其表現(xiàn)在吸收量不與溶液中該物質(zhì)的量成比例,同時根細胞能否吸收K+主要決定于____________________。 (4)該三次實驗事實還可以說明植物對礦質(zhì)元素的吸收過程與水分吸收過程是____________________。 解析:將A株幼苗剪去大部分葉片,蒸騰作用會大大降低,從圖中可知A株幼苗吸水量減少,故根系吸水的主要動力是蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力;對B株幼苗的處理會大大降低它的呼吸作用,而從圖可知B株幼苗吸收K+的量明顯減少,說明,礦質(zhì)元素的吸收與呼吸作用密切相關(guān);對C株幼苗的處理,導(dǎo)致吸水量下降(溶液濃度增大),而K+的吸收量卻不變,由此說明,根對礦質(zhì)離子的吸收不與溶液中該離子的濃度成正比(具有選擇性),這是由細胞膜上K+載體數(shù)量決定的,同時還說明植物對水的吸收和對礦質(zhì)離子的吸收是兩個相對獨立的過程。 答案:(1)蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力 (2)礦質(zhì)元素的吸收與呼吸作用密切相關(guān) (3)選擇性 根細胞膜上K+載體數(shù)量 (4)兩個相對獨立的過程 【應(yīng)用創(chuàng)新】 1.利用一些必備的實驗材料,設(shè)計實驗探索某種礦質(zhì)元素M是否是植物的必需礦質(zhì)元素。 解析:驗證某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需礦質(zhì)元素,要通過溶液培養(yǎng)法進行研究。具體地說,就是在人工配制的營養(yǎng)液中,除去或加入某種礦質(zhì)元素,然后觀察植物在營養(yǎng)液中生長發(fā)育的狀況:如果除去某一種礦質(zhì)元素后,植物的生長發(fā)育仍正常,就說明這種礦質(zhì)元素不是植物必需的礦質(zhì)元素;如果除去某種礦質(zhì)元素后,植物生長發(fā)育不正常了,而補充這種礦質(zhì)元素后,植物的生長發(fā)育又恢復(fù)正常的狀態(tài),就說明這種礦質(zhì)元素是植物必需的礦質(zhì)元素。 答案:設(shè)計思路大體如下:(1)取兩個大燒杯A、B。(2)向A內(nèi)放入大量的全營養(yǎng)素配制的營養(yǎng)液,向B內(nèi)放入等量的除M之外的營養(yǎng)素配制的營養(yǎng)液。(3)在A、B中分別水培相同的植物。(4)現(xiàn)象與結(jié)論:①A中植株正常生長;②B中植株若正常生長,則說明M為非必需礦質(zhì)元素;B中植株若生長不正常,且當(dāng)向B中補充適量M后,B中植株又恢復(fù)生長,則說明M為必需礦質(zhì)元素。 2.植物根吸收礦質(zhì)元素的過程與根細胞的呼吸作用密切相關(guān)。請根據(jù)實驗材料和儀器設(shè)計實驗步驟,驗證它們之間的關(guān)系。 實驗材料和儀器有:大麥離體根:錐形瓶、導(dǎo)管、瓶塞;適宜溫度的硫酸銨水溶液;氮氣、氧氣;奈氏試劑(遇NH變色,隨NH濃度增加而顏色加深) 第一步:在A、B錐形瓶中分別加入等量的(NH4)2SO4溶液,選取同株大麥的離體根,隨機等分的加入A、B瓶的溶液中,并如上圖塞上瓶塞。 第二步: 第三步: 實驗結(jié)果與分析: 解析:A瓶通入N2,抑制了離體根的呼吸作用,從而影響根對NH的吸收,溶液中NH濃度較高,加入奈氏試劑后顏色較深;B瓶通入O2促進了根的呼吸作用,從而促進根對NH吸收,溶液中NH較少,加奈氏試劑后顏色較淺。實驗說明根對礦質(zhì)元素的吸收過程與根呼吸作用密切相關(guān)。 答案:第二步:向A瓶緩慢通入氮氣,向B瓶緩慢通入氧氣。 第三步:分別在A、B瓶中加入等量奈氏試劑。 實驗結(jié)果與分析:A瓶溶液顏色深,這是因為A瓶通入N2,抑制了根的呼吸作用,從而影響根對NH的吸收,溶液中NH濃度較高;B瓶溶液顏色淺,這是因為B瓶通入O2促進了根的呼吸作用,從而促進根對NH的吸收,溶液中NH濃度較低。 【備課資料】 影響根對礦質(zhì)元素吸收的因素 根從土壤里吸收礦質(zhì)元素的多少和快慢受下列因素制約:(1)水分和氧氣:根系吸收礦質(zhì)元素離子,主要靠呼吸作用供應(yīng)能量。如果氧氣供應(yīng)不足,影響根系發(fā)育和呼吸,從而影響對礦質(zhì)元素的吸收,無論陸生還是水生植物都不例外。土壤里的水分也影響植物對養(yǎng)分的吸收和利用。礦質(zhì)元素離子必須溶解在水里才被吸收,土壤干旱時施肥的效果差,因此可以增加或降低土壤的含水量,控制或促進植物吸收養(yǎng)分,來控制或促進植物的生長。此外,施肥不當(dāng),如礦質(zhì)元素離子濃度過高,植物根部細胞大量失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,會造成“燒苗”現(xiàn)象。(2)土壤溫度:土壤溫度對礦質(zhì)元素的吸收也有顯著的影響。如果土溫低,根系生長緩慢,就會降低根的有效吸收面積;土溫低,呼吸強度弱,供能少主動吸收慢;土溫低,微生物活動弱,有機物分解也慢。因此,在一定溫度范圍內(nèi)增高土溫有利于根吸收礦質(zhì)元素。(3)土壤的酸堿度:酸堿度直接影響根細胞原生質(zhì)膜對礦質(zhì)元素的吸收。一般在酸性條件下吸收陰離子多,在堿性條件下吸收陽離子多。 土壤酸堿度還能改變土壤里礦質(zhì)元素的溶解度。在堿性土壤里,鐵、磷、鈣、鎂、鉬、鋅等易形成不溶性化合物,使植物降低對這些元素的吸收;鹽堿地的植物常因缺鐵而使葉片失綠,原因就這樣。土壤過酸時,鐵和鋁溶解過多,植物因吸收過量而中毒。土壤過酸或過堿,都不利于作物吸收礦質(zhì)元素。一般作物如水稻、麥、玉米、大豆等,生長發(fā)育的最適pH 6~7。有些作物,適于在酸性的環(huán)境中生長,如馬鈴薯以pH 4.8~5.4的土壤為宜,茶樹在pH 5.4的土壤中生長良好。有些作物適于堿性的環(huán)境,如甜菜、甘蔗等。栽培作物和溶液培養(yǎng)時,應(yīng)考慮外界溶液的酸堿度。這樣能調(diào)節(jié)作物對礦質(zhì)元素的吸收和正常生長。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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