{冶金行业管理}必修部分第三章第五节植物的矿质营养

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1、一、植物必需的矿质元素 1矿质元素的概念 矿质元素是指除了 以外，主要由根系从 中 吸收的元素。 2植物必需的矿质元素 (1)概念：对植物正常的生命活动不可缺少的矿质元素。 某一种矿质元素是不是植物生活所必需的，可通 过 进行验证。 (2)种类(14种)： 大量矿质元素： (6种)。 微量矿质元素： (8种)。,C、H、O,土壤,溶液培养法,N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni,选择,同种,载体,二、矿质元素的吸收、运输和利用 1植物对矿质元素和水分吸收、运输过程的比较,蒸腾拉力,离子,主动运输,细胞呼吸,含氧量,浓度差,根尖成熟区表皮,溶解于水中,导管,细

2、胞液浓度,蒸腾拉力,2.植物体内矿质元素的存在形式及利用特点,K,N、P、Mg,Ca、Fe,越多,较多,减少,老叶,嫩叶,1下列关于矿质元素吸收、运输和利用的叙述，不正确 的是 () A矿质元素的吸收主要在根尖成熟区的表皮细胞 B矿质元素吸收受到土壤温度、通气状况和含水量 等因素的影响 C植物蒸腾作用为矿质元素的吸收和运输提供动力 D移栽到缺镁培养液中培养的植株，其顶部叶片仍 然会保持绿色,.,解析：蒸腾作用为植物的运输提供动力，为矿质元素吸收提供动力的是细胞呼吸；镁是可再利用的元素，缺镁时，老叶先表现缺绿，而幼叶仍会保持绿色。,答案： C,2.如图是洋葱根尖表皮细胞的细胞膜 在不同含氧情况下

3、从硝酸钾溶液中 吸收K和NO 的曲线图。影响A、B 两点和B、C两点吸收量不同的因素 分别是 (),AB C D,解析：导致A、B两点吸收量差异的因素是氧浓度的不同，导致B、C两点吸收量差异的因素是载体数量的不同。,答案： B,3(2011唐山质检)智能温室无土栽培作物，易于管理，优 质高产，该项技术广泛应用于现代农业。下列有关说法错 误的是() A无土栽培所用营养液中的无机盐能在植物体内参与构 成细胞的组成成分 B营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的高，可通 过被动运输进入 C若栽培池内较长时间通气不畅，作物根部会出现烂根， 是由于根细胞内积累酒精 D植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的

4、需求不同,解析：无机盐离子进入根细胞内部的方式是主动运输，不是被动运输。,答案： B,4甲图为逐渐变黄最后脱落的叶片中所含的矿质元素量的 变化趋势，乙图为生长正常的番茄植株移栽到缺钾营养 液后不同年龄叶片中K含量的趋势。下列描述符合图解 的是 (),A甲图中a为Fe元素，b为Mg元素；乙图中为嫩叶， 为老叶 B甲图中a为Mg元素，b为Fe元素；乙图中为嫩叶， 为老叶 C甲图中a为Fe元素，b为Mg元素；乙图中为嫩叶， 为老叶 D甲图中a为Mg元素，b为Fe元素；乙图中为嫩叶， 为老叶,解析：由甲图知，a在细胞中含量不变，在细胞内形成稳定的化合物；b在老叶中减少，可重新被利用，故a为Fe，b为M

5、g。钾是可重新利用的元素，在缺钾的环境中，老叶中的钾转移到新叶中被利用，故乙图中为嫩叶，为老叶。,答案： C,5请根据下图和下表回答有关植物对矿质元素吸收和利用 等问题：,(1)植物根系吸收矿质元素的主要部位是_区。若要观察细胞有丝分裂，宜选择根的_区细 胞为材料；若要观察细胞质壁分离，宜选择根的_区细胞为材料。 (2)图中真菌菌丝能吸收土壤中的矿质元素和水分供植物使用，而植物光合作用产生的碳水化合物又可供真菌利用，两者属于_关系。,(3)上表是不同形态氮素供应对水稻幼苗生长的影响。从表中可以得出结论： _； _。 (4)氮素被植物体吸收后，可参与多种物质的合成，其中包括_(多项选择)。 A核

6、 酸BNADP C纤维素 D酶,示例1取四株大小与长势一致的棉花幼苗，分别培养在盛有等量完全培养液的培养瓶中，并通入空气，装置如下图。,(1)若通过甲、乙两装置的实验证明Fe是生物生长所必需的 矿质元素，乙装置作何改动_。 (2)若通过甲、丙两装置的实验证明植物吸收矿质元素的主 要方式是主动运输，丙装置作何改动_。(3)若通过甲、丁两装置的实验证明植物的地上部分为根提 供有机物，丁装置作何改动_。 (4)以上三组实验中，甲组分别是_。(“实验组”或 “对照组”),解析(1)欲确认某元素是否为植物生长的必需元素，宜选择全素培养液与缺素培养液加以对照。 (2)欲确认矿质离子吸收方式是否为主动运输可

7、设定是否通入O2作为对照。 (3)欲证明地上部分为根提供有机物，可设定有无地上部分作单一变量。 (4)上述各组实验中，甲组均为对照组。,答案(1)将乙中的完全培养液改为缺Fe的完全培养液 (2)不给丙装置通空气 (3)切除丁装置中植株的地上部分 (4)对照组、对照组、对照组,1溶液培养法中的两种对照 (1)空白对照完全培养液 (2)自身对照缺素培养液与补充相应元素后的培养液 2溶液培养法注意事项 (1)进行溶液培养时，必须保证器皿、药品、水等的纯净， 同时要注意培养液的通气及温度、浓度、pH的变化。 (2)在无土栽培的过程中，不断向营养液中通入空气的目的 是增加营养液中氧气的含量，以保证根细胞

8、呼吸所需要 的氧气。 (3)不补充氧气时“有氧呼吸”受抑制，不可说成“呼吸作 用”受抑制，因为此时无氧呼吸很旺盛，但是无氧呼吸 产生的酒精容易毒害植物。,1设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素，某同学的 构思大致如下：,本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验(无X元素)与实验(有X元素)之间的自身对照，其中属于对照组的分别是 () A甲组、实验B甲组、实验 C乙组、实验 D乙组、实验,解析：甲组使用完全培养液，对营养液未作任何处理，属空白对照，而乙组中实验前缺乏X元素，实验后补充X元素应属自身前后对照，即乙组中的实验是实验的对照。,答案：A,2某校课外学习小组为验证K是大豆生长

9、发育需要的矿质 离子，设计了四组实验，分别用不同的培养液在相同环 境里培养甲、乙两盆长势相同的大豆。你认为其中最恰 当的一组实验设计是 (),解析：C组纯蒸馏水不适合植物生长，BD组实验变量不唯一，只有A组用完全营养液和缺K营养液对照，才符合实验要求。,答案： A,示例2某科研小组将5株小麦幼苗分别培养在相同的营养液中，然后测定根吸收水分和矿质元素的量，结果如下图和表所示，请回答：,(1)16时根吸收水分增加的原因是_。 (2)在不同温度下，吸钾量不同的原因是_。 (3)组处理的幼苗吸水量明显减少的原因是_。 (4)组处理的幼苗吸钾量没有增加是受根细胞细胞膜上 _的数量限制，吸水量明显减少是由

10、于_。 (5)5株小麦幼苗的实验可以说明植物吸收矿质元素和吸收水 的关系是_，这是因为在一般情况下，根吸 水主要是由_引起的；而根吸收矿质元素则是 _的过程。,解析 (1)与0相比，16时蒸腾作用加强，故水分的吸收也随之加强。(2)温度对矿质离子吸收的影响主要是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸。(3)组中剪去大部分叶片，减少蒸腾作用，从而吸水减少。(4)组增大营养液浓度，外界溶液浓度高，使细胞吸水困难但不影响K的吸收。(5)根对水和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，根吸收水分的动力是蒸腾拉力，吸收矿质元素的动力是细胞呼吸，吸收方式主动运输。,答案(1)蒸腾作用增强 (2)温度影响了与细胞呼吸有

11、关的酶的活性，从而影响了ATP的供应 (3)蒸腾作用减弱 (4)载体外界溶液浓度增高，与根毛细胞细胞液浓度差变小 (5)两个相对独立的过程蒸腾作用散失水分所产生的拉力(或蒸腾拉力)主动运输(或主动吸收),1矿质离子吸收方式与吸收特点相关实验验证 (1)吸收方式：主动运输与呼吸作用有关 证明：细胞呼吸对矿质元素吸收的影响的实验思路,2根对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收是两个相对独 立过程的事实 (1)植物的吸水量与离子吸收量并不成同步正比关系。 (2)植物对离子的吸收具有选择性。 (3)植物对离子的吸收速率一般比吸收水的速率慢。 (4)呼吸抑制剂抑制离子的吸收，却不抑制水分的吸收。 (5)离子

12、的吸收具有载体饱和效应，而水分的吸收与植物的 蒸腾作用强弱有关。,3根据植物对矿质元素运输和利用的特点进行判断，下列说 法正确的是() A矿质元素只会在木质部的导管中，不会出现在韧皮部 的筛管中 BK元素能被植物体再利用，所以在作物生长过程中不用 施钾肥 CCa元素在植物体内不能被再利用，所以在作物生长过程 中总要施用钙肥 DP元素在植物体内能被再利用，但仍要在作物不同发育 时期进行合理施用磷肥,解析：导管(由死细胞构成)是植物体运输水分和矿质元素的通道，筛管(由活细胞构成)是运输有机物的通道，筛管中的有机物如蛋白质等含有矿质元素。小麦在开花期对K的需求量最大，其他时期对K的需求量相对小些，但

13、在不同发育时期都需要施钾肥，以满足小麦生长发育的需要。Ca元素在植物体内形成难溶解的稳定的化合物，不能被再度利用，在作物生长过程中需要依照作物的需肥规律，合理施用钙肥。,答案： D,4(2011大连模拟)用完全营养液在两个相同的容器内分别 培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时,该试验结果不能说明 () A植物根对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两 个相对独立的过程 B植物对离子的吸收有选择性 C植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关 D水稻吸收Si的载体多,解析：相关实验结果并不能表明矿质离子吸收量与溶液中离子浓度相关。而水稻、番茄对同种离子吸收量不同，同种植物对不同离子吸收量不同

14、及吸水与吸收矿质离子的不同步性可证明A、B、D项所述结论。,答案：C,示例3 (2011唐山调研)植物吸收矿质元素受内外因素的影响，下列叙述错误的是 () A植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加 B土壤板结时，植物对矿质元素的吸收量降低 C植物对矿质元素的吸收与外界溶液浓度不成正比 D植物吸收矿质元素的种类和数量与根细胞膜上载体的种 类和数量有关,解析 温度影响酶的活性，在一定温度范围内，随着温度的增加，酶的活性增加，植物吸收矿质元素的速率增加，超过某一温度后，酶的活性随着温度的增加而降低，从而使植物对矿质元素的吸收速率下降。,答案 A,外界因素对矿质离子吸收速率的影响及相关应用,5植物必需

15、的矿质元素主要是由根系从土壤中吸收而来。 影响根系吸收矿质元素的外界条件有 () 土壤通气状况土壤温度土壤含水量土壤微 生物 A B C D,解析：根系吸收矿质元素的过程是主动运输的过程，需要消耗ATP。土壤通气状况可影响根细胞有氧呼吸产生ATP的能力，从而影响主动运输。土壤温度可以影响根细胞代谢过程中酶的活性，也会影响ATP的产生，从而影响对矿质元素的吸收。土壤含水量既可影响矿质元素的溶解，也可影响细胞呼吸等生命活动的进行。土壤微生物中的分解者可将有机物分解为无机物，将矿质元素返还到土壤中，以便植物吸收，而且硝化细菌还可将NH3这种根系不能吸收的物质转化为NO 这种根系可以吸收的物质，所以也与矿质元素的吸收有关。,答案： D,6.如图表示植物根细胞在一定时间内吸收K与某些条件之间 的关系，纵坐标表示吸收速率，横坐标表示某种条件，假 若其他条件均为理想状态，能正确表示横坐标依次是载体 数量、氧气浓度和细胞呼吸强度的一组是 (),A B C D,解析：当O2浓度为0时，根细胞可通过无氧呼吸，提供能量吸收矿质离子(如图1所示)；在一定范围内根细