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1、20112011 届高考三轮复习考点大会诊考点届高考三轮复习考点大会诊考点 9 9 植物的矿质代谢植物的矿质代谢 植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收矿质元素的吸收与呼吸作用的关系 植物对 矿质元素的利用矿质代谢与其他生理过程的综合考查矿质代谢知识在农业生产中的应用 经典易错题会诊经典易错题会诊 命题角度一命题角度一 植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素 1 长状态相同的两组番茄幼苗，置于表中所列 A、B 两种培养液中，在相同的适宜条 件下培养，甲组用 A 培养液，乙组用 B 培养液。(1)若干天后发现，两组番茄苗下部叶片颜色不同，甲组呈 ，乙组呈 。(2)为了证明发生此现象的原因，分别取
2、两组不同颜色的等量叶片提取、分离叶绿体色 素。层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜素颜色相同，但是乙组叶绿素的颜色比甲组的 ，其原因是 。(3)该实验所采用的方法可用来研究 。 考场错解考场错解 略 专家把脉专家把脉 不能根据表中所提供营养成分结合植物必需矿质元素及其作用进行正确分 析而错答。从表中不难看出，A 培养液中含有 N、P、K、S、Ca、Mg 等大量元素及 Fe、Cl 等微量元素，B 培养液与 A 培养液相比较仅缺 Mg。所以 A 培养液为完全培养液，B 培养液 为缺 Mg 培养液，这样培养的番茄甲组因有 Mg 供应，叶绿素能正常合成，叶片呈绿色；而 乙组因无 Mg 供应，新生叶片的叶绿
3、素只能由下部的老叶片中转移才能合成，故下部叶片呈 黄色。用完全培养液和缺少某种元素的培养液进行水培对照实验，是检验该元素是否为植 物必需的矿物质元素的最常用方法。 对症下药对症下药 (1)绿色黄色 (2)浅缺 Mg 导致下部叶片叶绿素分解，Mg 被运至上部叶片 中，造成下部叶片叶绿素含量减少 (3)某种元素是否为植株必需的矿质元素 2 下面列出的为“确定元素 X 是否为植物所必需的矿质元素”的实验方案，其中最 科学合理的设计是以土壤为基质盆栽，浇缺少元素 x 的“完全营养液” ；以沙土为基质盆栽，浇缺少元素 X 的“完全营养液” ；不用基质，只用缺少元素 x 的“完全营养液” ；以土壤为基质分
4、盆栽，浇蒸馏水；以沙土为基质盆栽，浇完全营养液；不用基质，只用完全营养液；不用基质，只用含 X 的蒸馏水；不用基质，只用蒸馏水。A以为实验组，为对照组 B 以为实验组，为对照组 C以为实验组， 为对照组 D以为实验组，为对照组 考场错解考场错解 ABD 专家把脉专家把脉 不明白溶液培养法的原理，要鉴定元素 X 是否是植物生长所必需的，实验 组应为只缺少 X 的完全培养液，对照组为空白对照，即含有全部必需矿质元素的完全培养 液。土壤和沙土中含有植物生长所需的全部必需矿质元素，因此不能作为实验组；而不用 基质，只用含 X 的蒸馏水做实验组，则会使植物因缺乏其他必需矿质元素而不能正常生长， 导致干扰
5、实验结果，所以也不对。答题时要注意运用对照实验思想，科学有效地控制单一 变量，确保实验结果的出现只是由所控制的单一变量引起的。实验组是受到单一变量处理 的，对照组利用空白对照即可。 对症下药对症下药 C 专家会诊专家会诊 解此类题要注意以下几点：1明确题意；了解命题意图。2识记并理解矿质元素概念，植物必需的矿质元素有哪些。3一般判断某元素是否为某植物必需的矿质元素所用方法为溶液培养法，即将生长状 况正常且相同的该植物幼苗均分为两组分别培养在完全培养液和缺某元素的培养液中，一 段时间后，在缺素培养液中培养的幼苗如果生长发育异常即表现出缺素症状，就向培养液 中补充该元素继续培养，如果恢复正常(与对
6、照组相似)说明该元素为该植物必需的矿质元 素。 考场思维训练考场思维训练 一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某 种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间试验。除施肥不同 外，其他田间处理措施相同。实验结果如下表：地块施肥情况小麦收获量田尿素55.56乙磷酸二氢钾65.26丙磷酸二氢铵56.88丁硫酸铵55.44戊不施肥55.11从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是 AK B N CP DS 1A 解析：甲、丙、丁组与戊组(不施肥)对照，产量相差无几，说明该农田不缺 N、P、S， 只有乙组产量增加显著，说明该农田缺 K。命题角度二命题
7、角度二 植物对矿质元素的吸收植物对矿质元素的吸收 1 下图表示植物根细胞在一定时间内吸收 K 一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、氧气浓度和呼吸作用强度的一组是A B C D 考场错解考场错解 D 专家把脉专家把脉 图文转换能力差，曲线的起点氧分压为零，根细胞可通过无氧呼吸供能， 所以根对矿质元素的吸收速率并不为零。首先要分析四条曲线，找出 K 一吸收与载体、氧 气和呼吸作用的关系曲线各是哪条。因为 K 一的吸收需要能量和栽体，曲线为一条水平线，显然不符合题意；曲线是当横坐标为 O 时，纵坐标也为 O，当
8、横坐标达到一定程度 后，纵坐标为固定值，这条显然是与载体有关；从曲线可以看出，当横坐标为 O 时，纵 坐标不是 O，说明与氧气有关，当氧气为 O 时植物体可以利用无氧呼吸和光合作用产生的 ATP 供能去吸收 K-；曲线可以看出，随着呼吸作用强度的增强，吸收的 K-也在不断增加。 对症下药对症下药 C 2 列有关生物新陈代谢的叙述，正确的是A完成有氧呼吸所需要的酶由线粒体 DNA 指导合成B植物根系吸收矿质元素的速率与土壤溶液中矿质离子的浓度成正比C用 15N 标记的蛋白质饲喂小白鼠，一段时间后可在其肝糖元中发现 15ND用“C02 研究玉米的光合作用过程，最早在 C4 化合物中检测到 14C
9、考场错解考场错解 AB 专家把脉专家把脉 对矿质元素的吸收方式不熟悉导致失误，根对矿质元素的吸收方式为主 动运输，吸收速率取决于载体的数量及能量的供应，与矿质元素离子的浓度无关。有氧呼 吸所需要的酶如果在原核生物体内如硝化细菌则全由拟核 DNA 指导合成，如果在真核生物 体内也主要由核 DNA 指导合成，线粒体 DNA-般只能合成自己所需蛋白质的 10，因此又被 称为半自主性细胞器，肝糖原中没有 N 元素。玉米为 C4 植物，其 C 的转移途径为 对症下药对症下药 D 专家会诊专家会诊 1根对矿质元素的吸收主要由根尖成熟区表皮细胞完成。2吸收方式是主动运输，需要载体和能量。3植物对矿质离子的选
10、择性吸收，是遗传决定的。(1)选择性吸收的表现(2)选择性吸收的原因：植物细胞对离子的选择吸收与细胞膜上载体的种类和数量有关， 而与土壤溶液中离子的数量无关。(3)由于土壤性质和不同作物种植长期施肥的原因，土壤的酸碱度会发生变化。植物对水分和矿质元素的吸收原理、方式不同，故是两个相对独立的过程。 考场思维训练考场思维训练 1 下列因素对植物吸收矿质离子的速率影响最小的是A根尖的年龄 B根毛的数量 C土壤通气量 D蒸腾作用 1D 解析：理解根对矿质元素吸收速率的影响因素，注意从内因和外因两个角度分析。 根尖的年龄和土壤通气量影响呼吸作用，从而影响能量供应，影响主动运输吸收矿质离子。 根毛数量的多
11、少决定了根吸收矿质元素的表面积的大小，也会影响离子吸收的速率。蒸腾作 用主要影响水分的吸收，对矿质离子的影响不大。2 如下图所示，已知两装置内溶液中的和的浓度大大低于大麦根细胞内和 的浓度，如果通过导管向 B 瓶内通人 O2，向 A 瓶通人 N2，则 B 瓶内大麦根细胞吸收 和的速度不断加快，而 A 瓶内大麦根细胞吸收和的速度不断减慢。但是，不 管哪组大麦根，同一时间内吸收的总是高于，上述实验表明、：(1)两种离子是通过 方式被吸收的。 (2)随着 A 瓶通过 N2，瓶内大麦根细胞对和的吸收速度不断减慢的原因是 。 (3)根对同一种盐的阴阳离子的吸收速度不一样。这与细胞膜的 有关。 (4)小麦
12、根细胞膜上运载 的载体多。 2(1)主动运输(2)N2抑制大麦根细胞的细胞呼吸，从而影响主动运输(3)选择透过性 (4) NH4+解析：从大麦根细胞内外的 NH4+和 S042-的浓度看，是逆浓度梯度吸收的，从甲、乙两 瓶分别通入 02和 N2的差异看，与细胞呼吸密切相关，可知这两种离子的吸收方式一定为主 动运输。主动运输需要载体协助，由于载体的种类及数量上的差异，就表现出对矿质元素离 子吸收的选择性。命题角度三命题角度三 矿质元素的吸收与呼吸作用的关系矿质元素的吸收与呼吸作用的关系 1 下降会引起植物对矿质元素的吸收减缓，其原因是A降低了呼吸强度B降低了部分蛋白质活性C降低了蒸腾作用强度D改
13、变了植物对矿质元素的吸收方式 考场错解考场错解 C 专家把脉专家把脉 对植物吸收矿质元素的动力和运输动力不会区分，吸收动力是呼吸作用， 而运输动力才是蒸腾作用。温度下降会导致呼吸酶的活性下降，从而会降低呼吸强度，因 此会导致对矿质元素的吸收减缓。 对症下药对症下药 ABD 2 宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对 K 一吸收 速率的影响。实验结果如下图，分析并回答下列问题。(1)黄瓜幼苗根系细胞吸收 K+的方式是 ，图中 ab 段为此提供的依据是 ，表明该过程需要 。曲线 bc 段限制 K+吸收速率的内在因素是 。(2)植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、
14、适宜的情况下，研究在 1040范围内的温度变化对黄瓜幼苗 K+吸收速率的影响，预期 K+吸收速率变化的趋势是 。(3)如用缺少某种矿质元素的营养液培养一段时间后，黄瓜幼苗的茎尖和新生嫩叶首先 出现坏裂斑点，则缺乏的元素可能是 。 考场错解考场错解 略 专家把脉专家把脉 不能进行思维的正确迁移，即 O2含量与呼吸强度及呼吸强度与吸收速率 的关系在思维中的迁移转换而错解。(1) K+的吸收方式是主动运输，曲线 ab 段说明 K+的吸 收速率随氧含量的增加而增加，隐含地说明 K+。的吸收需呼吸供能。bc 段 K+的吸收速率达 到饱和是因为根细胞膜上 K+的载体有限。(2)温度影响酶活性从而影响呼吸速
15、率，酶活性 有一最适温度，则 K+吸收有一最快速率。(5)新生器官或幼嫩组织出现缺素症状，显然是 因为缺乏不再利用的矿质元素。 对症下药对症下药 (1)主动运输 K+的吸收速率随氧含量的增加而增加能量根部细胞膜上运 输 K+。的载体数量(2)10到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随 温度的升高而降低(3)Ca 或 Fe 专家会诊专家会诊 由于根细胞的呼吸作用是根吸收矿质元素的动力，因此，凡是影响根细胞呼吸作用的 因素，必然影响根对矿质元素的吸收。如缺氧或低温等情况下均可影响对矿质元素的吸收。考场思维训练考场思维训练 下图是胡萝卜在不同含氧情况下从溴化钾溶液中吸收 K+和 Br-的坐标曲线，请根据下 图回答：(1) K+和 Br-
