四川省成都市高考生物一轮复习 必修部分 第三章第五节植物的矿质营养课件.ppt

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 a b 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mg 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 核酸b nadp 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b k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c ca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d p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 在一定范围内根细胞吸收矿质离子的数量应与载体数量呈正相关 超过一定范围后 对矿质离子吸收还受供能状况的影响 如图 所示 当呼吸强度为0时 根细胞吸收矿质离子量为0 之后随呼吸强度增强吸收量增加 直至达饱和点 如图 所示 答案 c 示例 某研究性学习小组想利用溶液培养法来探究叶绿体中含镁的色素是一种稳定的化合物还是不稳定的化合物 请帮助他们完成实验步骤的设计和其他有关问题 1 实验步骤 第一步 配制 第二步 选取 分别置于盛有培养液a b的容器中 并编号为甲和乙 第三步 第四步 2 预测实验结果及结论 如果 则说明叶绿体中含镁的色素是一种不稳定的化合物 如果 则说明叶绿体中含镁的色素是一种稳定的化合物 解析 在设计实验时注意遵循的几个原则 取材一致 单一变量原则等 并注意控制无关变量对实验的影响 答案 1 适宜浓度的完全培养液a和缺mg的完全培养液b同一品种且生长健壮 大小 长势相同的植物幼苗若干 并等分为两组在相同且适宜的环境下培养 不断向培养液中通入空气 每隔一段时间对甲乙装置分别更换等量的a b培养液一段时间后观察两组植物叶片是否变黄以及变黄的顺序 并做好记录 2 完全培养液中培养的植物叶片不变黄 缺mg的完全培养液中植物基部叶片 老叶 先变黄完全培养液中培养的植物叶片不变黄 缺mg的完全培养液中植物幼叶 新叶 先变黄 植物矿质营养相关实验探究思路归纳1 证明一种元素是植物必需的矿质元素 1 方法 溶液培养法 2 思路 2 证明矿质元素的利用特点的实验思路 3 证明植物吸收水与矿质元素是两个相对独立的过程某一培养溶液 某植物 测定某离子初始浓度与含水量 一段时间后测失水量 某离子浓度 得出结论 1 2008 全国卷 为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素 应采用的方法是 a 检测正常叶片中该矿质元素的含量b 分析根系对该矿质元素的吸收过程c 分析环境条件对该矿质元素吸收的影响d 观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前 后植株生长发育状况 解析 确定某种矿质元素是否是植物的必需元素 可以通过溶液培养法来研究 就是在人工配制的营养液中 除去或加入某一种矿质元素 然后观察植物在营养液中的生长发育状况 如果除去某一种矿质元素后 植物的生长发育仍然正常 就说明这种矿质元素不是植物必需的矿质元素 如果除去某一种矿质元素后 植物的生长发育不正常 而补充这种矿质元素后 植物的生长发育又恢复了正常状态 就说明这种矿质元素是植物必需的元素 答案 d 2 2007 天津高考 某植株成熟叶正常 部分幼叶出现病态 用ca no3 2根部施肥后幼叶恢复正常 下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收ca2 no和h2o的示意图 正确的是 解析 施用ca no3 2后幼叶恢复正常 可知 该植株所缺乏的元素是不可被重复利用的ca2 施肥后土壤溶液浓度增大 根细胞对水的吸收量将减少 随着根对矿质离子的吸收 土壤溶液的浓度降低 对水的吸收又随之加强 由于植株缺乏ca2 而不缺乏no 所以施肥后 根对ca2 的吸收增加 而对no的吸收不变 答案 c 3 2008 全国卷 回答下列问题 图中a b曲线分别表示在适宜的条件下 一定时间内某一必需矿质元素从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化 请回答 1 只依据b曲线 能 不能 确定幼根20 60部位对该矿质元素的吸收量 理由是 2 一般情况下 土壤中该矿质元素的浓度比根细胞中的浓度 所以幼根表皮细胞通过 方式吸收土壤中的矿质元素 缺氧条件下 根对该矿质元素的吸收量 原因是 3 若大麦吸收该矿质元素不足 老叶首先表现缺乏该矿质元素的症状 说明该矿质元素 能 不能 被植物体再度利用 在不同的生长发育时期 大麦对该矿质元素的需要量 相同 不同 4 该大麦幼根大量吸收该矿质元素的部位与大量吸收其他矿质元素的部位 相同 不同 该部位称为 解析 1 幼根某部位对矿质元素的吸收量等于输出量和积累量之和 积累量用于该部位对矿质元素的需求量及留存该部位的含量 一般来说 积累量是保持相对恒定的 所以只根据元素的积累量不能确定此部位对该元素的吸收量 2 土壤中矿质元素的浓度比根细胞中的浓度低 说明幼根表皮细胞对矿质元素的吸收方式是主动运输 而影响主动运输的主要因素是能量和载体 缺氧条件下 根细胞细胞呼吸释放能量降低 会直接影响根对矿质元素的吸收量 3 当能被再度利用的元素缺乏时 代谢旺盛的幼叶可以从老叶中夺取 引起老叶出现缺乏症 而幼叶生长正常 4 植物吸收水分和矿质元素的部位都是成熟区 答案 1 不能该部位对该矿质元素的吸收量等于输出量与积累量之和 只考