第13讲植物的矿质营养

1、第13讲植物的矿质营养走进高考第一关：教材关合作梳理知识体系植物的矿质营养必需矿质元素概念：除_以外，主要由_从_中吸收的元素研究方法：_，即在人工配制的培养液中，除去或加入某一种矿质元素，然后观察植物生长发育状况，若除去某一种矿质元素后_，即说明该元素不是植物必需的；若_这说明该元素是植物必需的种类大量矿质元素：（6种）_微量矿质元素：（8种）_根对矿质元素的吸收、运输和利用吸收部位：_形式：_方式： 11 _不仅需要细胞膜上 12 _的协助而且需要 13 _与吸水的关系： 14 _运输部位：导管过程：成熟区表皮细胞随水通过根、茎导管植物体各个器官动力： 15 _利用利用形式 16 _（如K

2、+等） 17 _（如N、P、Mg等）可被再度利用，缺乏时 19 _部位先表现出症状18 _（如Fe、Ca等）只利用一次，缺乏时 20 _部位先表现出症状功能：组成生物体，调节生命活动合理施肥概念：根据植物的需肥规律： 21 _、 22 _施肥，以获得 23 _的结果原因不同植物对各种必需矿质元素的需要是 24 _同一种植物在不同生长发育时期对N、P、K等各种矿质元素的需要量也 25 _自我校对：C、H、O 根系 土壤 溶液培养法 植物的生长发育仍然正常 除去某一种元素后，植物的生长发育不正常，且补充该元素后恢复正常状态 N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni

3、主要是根尖成熟区表皮细胞（叶也可吸收） 离子状态 11 主动运输 12 载体 13 消耗能量 14 两个相对独立的过程 15 蒸腾拉力 16 离子状态 17 形成不稳定化合物 18 形成难溶的稳定化合物 19 年老 20 幼嫩 21 适时地 22 适量地 23 少肥高效 24 不同的 25 不同解读高考第二关：考点关考点1植物必需的矿质元素一、判断元素的必需性的标准1某元素完全缺乏时，植物不能进行正常的生活和生殖。2植物对该元素的需要必须是专一的，不能被其它元素所替代，缺乏时表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以利用该种元素进行预防和恢复的。3这种元素必须是在植物体内直接起作用，而不是由于土壤

4、的物理、化学和微生物等因素的改变而产生的间接效果。二、确定植物必需矿质元素的基本方法1基本方法是溶液培养法：指用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。2具体研究过程：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生长发育的状况：如果除去某种矿质元素后，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正常的状态，就说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。例析1（2010淮安调查）某人设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素，其构思大致如下：本实验中甲组、乙组之间存

5、在着空白对照，乙组中实验前（无X元素）与实验后之间存在着自身对照，两组对照中属于对照组的分别是（）A甲组、实验前B甲组、实验后C乙组、实验前D乙组、实验后解析：甲、乙组之间存在着空白对照，甲组不加任何实验处理作对照，乙组用缺少X元素的完全培养液培养幼苗为实验组。乙组中实验前（无X元素）与实验后（有X元素）之间存在自身对照，实验前为对照组，之后采用再添加X元素观察植物生长异常是否恢复作实验组。故答案为A。答案：A互动探究1-1 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

6、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，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互动探究1-2 为确定某种元素是否为植物所必需，用缺少该元素的“完全营养液”进行培养，应该（）A以土壤为基质盆栽，加上述营养液B大田种植，浇上述营养液C以

7、沙土为基质，加上述营养液D只用上述营养液，不用基质解析：植物体内的必需元素，是植物正常生长和发育所不可缺少的，一旦缺乏，植物体就会表现出相应的病症。要确定某元素是否为必需元素，就要在植物的全部营养元素中除去该元素，观察该植物是否出现缺乏症。土壤、沙土等基质中有可能含有该元素，所以只能用缺乏该元素的“完全营养液”培育该植物。答案：D考点2根对矿质元素的吸收1吸收形式：离子2吸收过程：需要载体蛋白质的协助并消耗呼吸作用产生的能量，是一个主动运输的过程。3与吸水的关系：是两个相对独立的过程。独立性：根吸水的动力是蒸腾拉力和根细胞液与土壤溶液的浓度差，而吸收矿质元素的动力是呼吸作用产生的ATP根以主动

8、运输的方式吸收矿质元素，以渗透作用(属自由扩散)方式吸收水分根对矿质元素的吸收有选择性，对水的吸收没有选择性。相关性：矿质元素只有溶解在水中形成离子才能被吸收矿质元素在植物体内是随着水的运输而到达植物体的各个部位矿质元素被根细胞吸收以后，又会影响到细胞内外溶液的浓度，从而影响根对水分的吸收，远离根细胞的矿质元素离子也可以通过水扩散到根的周围。4影响根吸收矿质元素的因素遗传因素：不同生物DNA不同载体 种类差异性数目饱和性选择性吸收氧气：主动运输过程所需要的ATP来自呼吸作用，为作物中耕松土，促进土壤的通气性，可以促进矿质元素的吸收，就是这个道理。水：矿质元素必须溶解在水里才利于大量吸收，土壤干

9、旱时施肥的效果不佳。人们通常用增加或降低土壤含水量来控制作物对矿质元素的吸收，从而达到控制植物生长的目的。大量施肥后，不及时浇水，土壤溶液浓度过高，根细胞就会大量失水，影响植物的正常代谢，甚至造成植物死亡，即“烧苗”现象。土壤温度：土壤温度低，呼吸作用弱，不能提供足够的CO2和ATP，吸收效率就会下降；土壤温度低，根系生长缓慢，也会降低根的有效吸收面积。土壤pH：土壤pH对细胞膜上的载体的选择作用影响较大。一般在酸性条件下吸收阴离子较多，在碱性条件下吸收阳离子较多。土壤的pH还能改变土壤中无机盐的溶解度，从而影响根对矿质元素的吸收。不同植物对pH的要求不同，因此在温室中用培养液，要把培养液的p

10、H调到最适值。例析2 （2007上海卷，40)请回答下列有关矿质元素吸收的问题。取四株大小与长势一致的番茄苗，分别培养在盛有等量完全培养液的培养瓶中，然后将其中两株番茄幼苗的地上部分同时剪去。装置如下图。（1）实验中，向甲、丙两瓶持续充入空气，测量四只培养瓶内溶液中的K+含量，结果如下图。1）表示甲瓶溶液中K+含量变化的曲线图是_。2）表示丁瓶溶液中K+含量变化的曲线图是_。（2）植物吸收矿质元素的主要方式是_，这一观点可通过_两装置的实验加以验证。（3）植物的地上部分为根提供_，这一观点可通过_两装置的实验加以验证。（4）经过一定时间后，如果甲瓶中的番茄幼苗出现了萎蔫现象，其原因可能是_。

11、解析：植物对土壤溶液中矿质离子的吸收是一个主动运输的过程，需要根细胞膜上载体的协助和细胞呼吸提供能量。首先需要澄清的干扰信息是植物的蒸腾作用可以促进水分和矿质离子在体内的运输，但不会影响矿质离子的吸收。审题如果考虑剪去地上枝叶后影响了蒸腾，进而影响K+的吸收，就会使思路陷入歧途。本题的核心条件涉及根的细胞呼吸是隐含信息。根细胞的正常呼吸必须要有氧气和地上部分提供有机物作能源物质，两个条件缺乏任何一个，都会影响具体内容分析，溶液中K+浓度变化反映了根吸收的情况。甲、乙之间的差异主要在于是否有氧气的供应，甲、丙之间的比较，主要在是否有能源物质。答案：（1）1）D 2）B（2）主动运输甲、乙（或甲、

12、丁）（3）能源物质甲、丙（或乙、丁）（4）因蒸腾作用失水，培养液浓度增高，大于根毛细胞液浓度，所以根毛细胞不能吸水点评：考查矿质代谢的基本知识，但在题目中渗透对照实验的设计思路，旨在考查学生能否根据知识之间的联系，根据实验的条件得出结论，或对实验现象作出解释。（应用级）互动探究2-1 番茄种子萌发露出两片子叶后，生长出第一片新叶，这时子叶仍具有生理功能。对一批长出第一片新叶的番茄幼苗进行不同处理，然后放在仅缺N元素的营养液中进行培养，并对叶片进行观察，最先表现出缺N症状的幼苗是（）A剪去根尖的幼苗B剪去一片子叶的幼苗C剪去两片子叶的幼苗D完整幼苗解析：植物的子叶中储存有大量的细胞分裂生长所需的

13、物质，供幼苗生长，其中包括许多可移动的矿质元素，当把子叶剪除后，会影响幼苗的生长，幼苗会出现缺素症，如缺N症。选项C剪除最彻底，最先出现缺氮症。答案：C互动探究2-2 对绿色植物来说，制约其吸收和运输矿质离子的因素有（）土壤的透气状况根细胞内细胞液浓度植物的蒸腾作用物种自身的遗传特性渗透作用光合作用A、 B、C、 D、解析：影响植物对矿质元素吸收的因素有呼吸作用和物种的遗传性（决定膜上载体的种类和数量），而影响植物体内矿质元素运输的因素是蒸腾作用。答案：D考点3矿质元素的运输和利用1运输 根尖成熟区表皮细胞根导管各器官动力为蒸腾作用，随水分的运输到达植物的各部分2利用-分类 可再利用的元素 呈

14、离子状态：如K+等形成不稳定化合物，如N、P、Mg等不可再利用的元素：形成难溶解的稳定化合物，如Fe、Ca等不同矿质元素在植物体内具有不同的代谢功能，所以缺乏不同的矿质元素会表现不同的缺乏症。当植物体缺乏游动元素（如K、N、P、Mg）时，由于K、N、P、Mg等元素在植物体可由衰老的部位（如老叶）向幼嫩的部位移动（如新叶）而被再度利用，因此，此时衰老的组织器官首先表现缺乏症；当植物体缺乏Ca、Fe等固定元素时，由于Ca、Fe等元素在植物体内不能移动，所以幼嫩的部分（如新叶）因Ca、Fe的含量低而易于首先表现缺乏症，即“缺游老叶老，缺固新叶黄”。当然植物体长期缺乏某种矿质元素时，植物体的不同部位都

15、表现程度不同的缺乏症。例析3（2009天津理综，6）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。下图是施肥后根尖成熟区细胞吸收Ca2+、NO-3和H2O的示意图，正确的是（）解析：施用Ca(NO3)2后幼叶的病态恢复正常，可知植物缺乏的矿质元素在体内形成了稳定的化合物，因此该植物开始缺乏Ca2+，施用Ca(NO3)2后对Ca2+的吸收会明显增加。施用Ca(NO3)2后，细胞外液浓度上升，根细胞吸水能力下降。随着Ca2+的吸收量的增加，细胞液浓度逐渐升高，吸水能力又逐渐上升。因此，总体变化是对Ca2+的吸收逐渐上升，对水的吸收能力先下降后上升，对NO-3的吸收变

16、化不大。答案：C点评：以曲线为载体，深入考查了矿质元素在植物体内的存在方式以及植物细胞的吸水能力的影响因素。读图能力和对该部分基础知识的掌握是影响该题得分的主要因素。互动探究3-1 某生物小组进行无土栽培实验，观察不同矿质元素对南瓜植株生长发育的影响。在4组单因素缺素培养实验中，他们观察到其中一组的表现为老叶形态、颜色正常，但幼叶颜色异常，呈黄白色。该组缺乏的元素是（）AK BPCMg DFe解析：Ca、Fe等矿质元素在植物体内形成稳定化合物，不可再利用。如果缺少这类元素，缺素症首先表现在幼嫩的组织。答案：D互动探究3-2 与完全营养液培养的植物相比，缺乏Fe元素的营养液培养的植物会显出缺绿症

17、状，当补充铁盐时，上述症状得以纠正，这说明（）A铁是叶绿素合成代谢的必需元素B缺绿病症是细胞缺少运输Fe2+的载体C铁是构成叶绿素分子的必需元素D细胞内供能不足会影响Fe2+的吸收解析：补充铁盐，症状消失，则不是因为细胞缺少运输Fe2+的载体；叶绿素组成元素为C、H、O、N、Mg，无Fe。答案：A考点4合理施肥与无土栽培1合理施肥含义：根据植物的需肥规律，适时、适量地施肥，获得少肥高效的结果。理论基础：不同植物对各种必需矿质元素的需要量不同；同一种植物在不同的生长发育时期对矿质元素离子的需要量也不同。2无土栽培无土栽培的概念：指利用溶液培养法的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素，

18、按照一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物的一种技术。无土栽培的特点：用人工创造的根系的生活环境，来取代土壤环境，这样可以做到用人工的方法直接调节和控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长发育。无土栽培的优点：全年都可以栽培，且产量高；节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化；沙滩地、盐碱地、海岛以及楼顶、阳台等不适宜栽种农作物的地方，都可以进行无土栽培，扩大了农作物栽培的范围和面积。无土栽培应注意的问题：在温室中无土栽培植物，通常要在培养液中通入空气，目的是为了增加氧气，促进根细胞的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收；另外要定时测定培养液中矿质元素离子的浓度，

19、以便及时补充消耗的矿质元素；此外，在温室中无土栽培植物，可以根据光合作用的原理，在光照强时适当增加二氧化碳浓度，在夜晚没有光照时适当降低温度，以减少有机物的消耗。例析4 （2008上海生物，40B）甲图是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题。(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的_。(2)向培养液通人空气的目的是_。(3)如果培养液中缺少镁离子，一段时间后，小麦幼苗叶片缺_色，原因是_。(4)如果配制的培养液浓度过高，小麦幼苗会出现_现象，补救措施是_。(5)在适宜温度下，采用完全培养液培养小麦幼苗，研究培养液中氧气含量对K+吸收速率的影响。实验结果如乙图，则小麦幼苗吸收K+的方式是

20、，培养液中氧气含量对K+吸收速率变化影响最大的是图中段，d点后K+吸收速率不再明显增加的原因是。 解析：小麦根部的根毛区是吸收矿质元素的主要部位，向培养液中通入空气的目的是促进根的有氧呼吸，加快矿质元素吸收。Mg是合成叶绿素的必需元素，培养液中缺少镁离子时，幼苗不能合成叶绿素而失绿。培养液浓度过高，小麦根不能吸水，反而失水导致幼苗萎蔫，可通过补水补救。由实验结果可知，培养液中氧气含量在一定范围内，氧气含量越高，呼吸作用越强，K+吸收速率越快，说明K+的吸收方式要消耗能量，属主动运输。bc段氧气含量对K+吸收速率变化影响最大。K+的吸收不仅消耗能量而且需要载体，当钾离子载体数量达到饱和时，增加溶

21、液中氧气含量，K+吸收速率不再加大。答案：（1）根毛区（2）促进根部有氧呼吸，加快矿质离子吸收（言之有理即给分）（3）绿镁是叶绿素的组分（言之有理即给分）（4）萎蔫（烧苗、失水）及时补水（言之有理即给分）（5）主动运输bc细胞膜上钾离子载体数量有限互动探究4-1（2009江苏，2）植物通过蒸腾作用散失的水量达吸收水量的99%，对蒸腾作用意义的叙述不正确的是（）A促进水分的吸收B吸收无机盐的动力C促进水和无机盐的运输D降低叶片的温度解析：蒸腾作用可为矿质离子在植物体内的运输提供动力，而无机盐的吸收是主动运输的过程，其动力来自细胞呼吸产生的能量。答案：B点评：该题考查了蒸腾作用的生理功能。互动探究

22、4-2 大气湿度太高时，发育的果实内常缺钙，因为此时（）A大气湿度太高，蒸腾作用强，影响钙的吸收B大气湿度太高，蒸腾作用弱，影响钙的吸收C大气湿度太高，蒸腾作用弱，影响钙的运输D大气湿度太高，蒸腾作用强，影响钙的运输解析：空气的湿度影响蒸腾作用，湿度越大，蒸腾作用越小。蒸腾作用是矿质元素在植物体内运输的动力。答案：C笑对高考第三关：技巧关实验设计中“操作步骤”书写表达的四步曲1分组标号：选择相同的材料平均分为“A、B”两组或“甲、乙”两组。2实验处理：按照实验要求分别对实验组和对照组进行处理，体现单一变量和等量原则。3培养或观察：把两个组放在相同的条件下培养或观察。4结果与结论：根据实验观察的

23、现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。如果是验证性实验，结论就在题目中；如果是探索性实验，结论一般要分情况讨论，结果至少有2种或2种以上的可能。典例 科研人员在研究植物运输无机盐离子的途径时做了如下实验：实验1：将柳茎一段的韧皮部与木质部剥离分开，在两者之间插入不透水的蜡纸，对照组则不插入蜡纸。在柳树根部施予含放射性42K的无机盐溶液，5 h后测定42K在柳茎各部分的分布（如右图）。实验结果A：有蜡纸隔开的木质部含有大量的42K，而韧皮部几乎没有42K。实验结果B：在上一实验枝条上韧皮部和木质部没被剥离的部分，以及

24、对照实验中，韧皮部都有较多的42K。（1）试运用所学的生物学知识，对上述研究结果作出解释。解释结果A：_。解释结果B：_。实验2：将棉花一段茎的韧皮部和木质部剥离分开，其间插入不透水的蜡纸（对照组不插入），叶子施用含32P的无机盐溶液，1 h后测定32P的分布。结果有蜡纸隔开的韧皮部含大量32P，而有蜡纸隔开的木质部没有32P。（2）试根据实验2的结果作出结论：_。（3）请参照上述实验的思路，设计实验步骤（3步完成）探究植物叶片合成的有机物的运输途径。第一步：_。第二步：_。第三步：_。思维导析：本题较好地综合了植物体内的物质运输问题，要求有一定的知识储备才能回答完整。设计步骤时，注意同位素示

25、踪技术应标记二氧化碳中的碳元素，被植物同化后，才能达到标记有机物的目的。就一株高大植物来讲，地下根系吸收的水和无机盐通过根茎导管，主要依靠蒸腾拉力可以上升到树冠，而树冠叶片制造的有机物可运到根细胞，主要通过韧皮部的筛管来完成，所以地上地下部分是功能互补的，体现了生命的整体性。有机物在运输过程中有以下几个原则：1就近运输。2优先于生长中心。3纵向同侧运输。答案：（1）根部吸收的无机盐离子是通过木质部（中的导管）由下向上运输的无机盐的离子在茎中能从木质部横向运输到韧皮部（2）叶片所吸收的无机盐离子是通过韧皮部（的筛管）向下运输的（3）第一步：将植物茎（基部无叶部分）的韧皮部和木质部剥离分开，中间插

26、入不透水的蜡纸（对照组不插入）第二步：用透明的塑料袋装含14CO2的混合气体，将植物顶端的枝叶套住并封紧袋口，将装置放于适宜的环境中第三步：一段时间后测定14C在该植物茎各部分的分布应 用 拓 展取4株大小相同、来源相同、具有等量叶片的嫩枝，依图所示方法处理：实验开始时，先将各装置的重量调至80 g，其后每隔4 h，记录各装置的重量。下图曲线表示实验结果：（1）曲线代表A、B、C、D中的哪两组装置的实验结果？_。为什么？_。（2）曲线、分别代表哪两组装置的实验结果？_。比较图中显示的实验结果，指出该植物叶片的上下表皮中，哪一面气孔数量多，为什么？_。（3）若将装置A放入玻璃钟罩内；暗室中。对实

27、验结果有何影响？_。为什么有这种影响？_。解析：（1）曲线重量不变，说明没有散失掉水分，对应上图中的C、D（2）曲线、重量下降是因为蒸腾作用散失了水分。曲线相对于曲线失水较少，因为B中叶片下表面涂了凡士林。由图可看出下表面气孔进行蒸腾作用较强，B下表皮不能进行蒸腾作用，则水分散失大大减少了，因此叶片下表面气孔多。（3）若将装置A放入玻璃钟罩内，空气不流通，蒸腾作用减弱；同样在暗室中无光照，蒸腾作用也大受影响。答案：（1）C和D因为C的上下表皮均涂有凡士林，不能进行蒸腾作用；D因无叶片也不能进行蒸腾作用（2）B和A一般植物下表皮气孔数量多，因为B装置仅给下表皮涂凡士林，B装置相对于A装置的重量丢

28、失较少，且未到装置A的一半（3）两种情况下，因蒸腾作用失水相对都较少因为在玻璃钟罩内，空气不流通，相当于风速为零；光照影响蒸腾作用，黑暗中，蒸腾作用减弱高考真题备选（2008全国）图中A、B曲线分别表示在适宜条件下，一定时间内某一必需矿质元素在大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和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2060 mm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

29、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：根尖成熟区是吸收水和矿质元素的主要部位，根细胞吸收矿质元素的方式为主动运输，缺氧时细胞呼吸降低，产生能量减少会导致主动运输速率下降；幼根对矿质元素的吸收量为A、B曲线相应纵坐标之和，仅依据其中的一条曲线无法判断吸收量。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，只考虑B曲线只能得到积累量的数据，积累量不等于吸收量（2）低 主动运输 减少

30、 主动运输需要能量，缺氧时根细胞呼吸作用降低，产生能量减少（3）能 不同（4）相同 成熟区课后活页作业1. （2010石家庄质检二）水稻是我国主要粮食作物之一。下列有关水稻生命活动的叙述，正确的是（ ）A. 水稻叶片的维管束鞘细胞中含有叶绿体，能固定二氧化碳并合成淀粉B. 尽管水稻生活在水生环境中，其吸水的主要动力仍然是蒸腾作用C. 水稻根系吸收矿质离子的多少与土壤溶液中该离子浓度呈正相关D. 硅元素能在水稻体内大量积累，该事实说明硅是水稻必需的大量元素解析：水稻是C3植物，维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用，它对矿质离子的吸收具有选择性，是一个主动运输的过程，与离子浓度无关。硅元素应属

31、于水稻的有益元素，不属于大量元素。对水的吸收和运输动力主要都是蒸腾拉力，与根系是否生活在水中无关。答案：B2. 在培养玉米的溶液中加入某种负离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种负离子的同时，对Cl-的主动吸收减少，而对K+的主动吸收并没有影响，原因是（ ）A. 该种负离子妨碍了能量的生成B. 该种负离子抑制了主动运输C. 该种负离子抑制了呼吸作用D. 该种负离子载体和Cl-的相同解析：根细胞吸收离子的方式为主动运输，需要同时具备能量供应和载体协助两个条件。根据题意，加入某种负离子后，对K+的主动吸收没有影响，说明细胞内能量供应是正常的，而对Cl-的吸收量减少，说明该负离子的载体与Cl-的相同，出

32、现了两种离子竞争同一载体的现象。答案：D3.下列选项中，全部属于植物必需的大量矿质元素是（ ）A. P、N、Mn、KB. N、S、H、PC. Fe、S、P、ND. Ca、N、P、K解析：植物所必需大量矿质元素是N、P、K、S、Ca、Mg,H不属于矿质元素，Fe、Mn属微量元素答案：D4. 将一株成熟植物体的全部叶片剪去一半，下列哪一过程不会立即受到影响（ ）A. 蒸腾作用 B. 水分的吸收和运输C. 光合作用 D. 矿质元素的吸收解析：叶子是光合作用的器官，蒸腾作用通过叶片的气孔散失，蒸腾作用是水分吸收和运输的主要动力。而矿质元素的吸收与根的呼吸作用和根细胞膜上的载体有关。答案：D5. 把同种

33、、大小相似的四棵植株放在全营养素溶液中培养，对它们进行不同的处理，处理之前和之后分别对植株吸收矿质元素的量进行分析，结果如图。据图判断，这些处理不可能是（ ）A. 对甲的处理是以二硝基苯酚(DNP)抑制细胞线粒体活动B. 对乙的处理是剪去植株12的叶片C. 对丙的处理是通入大量的二氧化碳D. 对丁的处理是加入了相当于培养液量13的蒸馏水解析：根据图示结果和每一选项可判断，甲的处理是抑制细胞呼吸，失去了吸收矿质元素的能量供应所致；乙在处理后对矿质元素的吸收量略有减少，可能是由于剪去植株的12叶片导致矿质元素运输减弱；丙在处理后对矿质元素吸收大大增加，通入大量CO2不会引起此结果；丁处理前后对矿质

34、元素吸收量不变，可能是只加入蒸馏水对培养液进行稀释，不影响吸收。答案：C6.（2010全国名校模拟卷）分析11月份收获的大白菜的营养成分时发现，外部叶片含钙量为2%左右，白菜心含钙量仅为0.5%左右。右图是北方大白菜种植期间（711月）的环境气温、植物呼吸强度、蒸腾量变化曲线图，导致外部叶片含钙量比内部叶片高的原因是（多选）（ ）A.10、11月份蒸腾作用弱，钙难以运到幼叶中B. 10、11月份呼吸作用弱，钙难以被白菜吸收C. 10、11月份温度降低，内部幼叶部分细胞受冻死亡，难以再获得钙D. 钙在植物体内以稳定化合物的形式存在解析：从图中的曲线变化看出，10月到11月由于温度的下降，使呼吸作

35、用和蒸腾作用显著降低，矿质元素的吸收与呼吸作用密切相关，其运输是通过蒸腾作用实现的，所以A、B正确；对于钙来说，被吸收进入植物体后，就形成稳定化合物，D也对；白菜的幼叶在里面，即使温度低，易被冻坏的是老叶而不是幼叶，故C错。答案：ABD点评：本题考查图形知识的转换能力。7. 番茄种子萌发后，置于完全培养液中进行培养，并对叶片进行观察，发现叶片甲中的K、P等矿质元素不断被运到叶片乙中。下列关于叶片甲和叶片乙的叙述正确的是（ ）A. 叶片甲矿质元素储备多，可将多余部分供给叶片乙B. 叶片甲的细胞分解作用大于合成作用C. 叶片乙的细胞比甲更趋于衰老D. 叶片乙的生长速度小于叶片甲的生长速度解析：K、

36、P是可重复利用的矿质元素，它们由叶片甲向叶片乙中转移，说明叶片甲逐渐衰老，其分解作用大于合成作用。答案：B8.采用植物的树叶沤制农家肥，要想获得较多的N、P、Mg元素应选用（ ）A. 老黄树叶B. 嫩绿树叶C. 两种叶按比例混合D. 两种叶均可解析：N、P、Mg元素在植物体内可以多次利用，是因为其能够由衰老部位转移到新生部位，也就是说，嫩绿树叶中N、P、Mg的含量比老黄树叶多。答案：B9.植物根细胞对矿质元素离子的吸收速率受各种因素的影响，下列曲线错误的是( )解析：植物对矿质离子的吸收是一个主动运输的过程，与ATP和载体的量成正比，呼吸强度为零时无ATP产生所以D图正确；无载体也不能吸收，B

37、图正确；氧分压为零时，也可进行无氧呼吸产生少量ATP，C图正确。答案：A10.右图是某高等植物中矿质元素的绿叶的不同生长发育阶段含量示意图，依图得出的结论中不正确的是（ ）A. Ca、Fe、S是在植物体中只能利用一次的元素B. N、P、Mg是在植物体中可以再次利用的元素C. N、P、Mg是大量元素，Ca、Fe是微量元素D. 叶片对N、P、Mg比对Ca、Fe、S的需求量大解析：植物必需的矿质元素共有14种，其中大量元素有N、P、S、K、Ca、Mg6种，微量元素有Fe、B、Cu、Zn、Mn、Mo、Ni、Cl 8种；N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物形式存在，当缺乏时，可以再次利用；Fe、Ca、S

38、在植物体内形成难溶的稳定化合物，只能利用一次，不能被重复利用。答案：C11有人研究了一番茄植株三个部位导管汁液的离子浓度，如下图所示（纵轴表示离子浓度），在叶脉和茎之中产生离子浓度区别的部分原因是（）A番茄中水分的蒸腾B木质部导管的毛细管的作用力C叶细胞吸收了离子D叶细胞吸收了水分解析：矿质离子是随着水分的运输而依次在根、茎、叶柄和叶脉的导管中流动的，最后送到叶肉细胞，作为合成各种新物质的原料。因此，叶脉中的矿质离子的浓度明显降低。答案：C12小王买了一盆米兰，开始生长良好，叶片青翠油绿，但后来发现新生的叶片变黄。为了使这盆米兰恢复活力，小王准备自制有机肥料。在小王打算采取的下列措施中，哪一项

39、最不可取（）A用牛粪制成有机肥料B用腐烂的马铃薯制成有机肥料C用植物的嫩叶制成有机肥料D用老叶制成有机肥料解析：本题考查的知识点是矿质元素利用的特点。根据题目信息判断缺少的元素应该是Fe。因为Fe形成稳定化合物，不容易转移，所以缺乏时嫩叶首先受到影响。老叶中Fe含量比较高，牛粪实际上是牛吃的草形成的食物残渣，含有Fe，腐烂的马铃薯中也含有Fe，所以A、B、D都可以，但植物的嫩叶含Fe比较少，故最不可取。答案：C13用相同的培养液分别培养番茄和水稻，一段时间后测定培养液中各种养分的含量。下图表示实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比，根据测定的结果可推知（）番茄和水稻对矿质离子

40、的吸收均具有选择性番茄与水稻相比吸收的Mg相对较少，其老叶将表现出缺Mg的症状番茄和水稻对矿质离子的吸收和对水的吸收是两个相对独立的过程在作物栽培过程中应根据不同作物对矿质营养的需求有针对性地搭配各种肥料的比例水稻对Mg、Ca的吸收以及番茄对Si的吸收不是以主动运输方式进行的AB只有C只有D只有解析：植物根对矿质离子的吸收具有选择性，这种特性与根细胞膜上载体的种类和数量有关。由柱状图知：水稻和番茄对N、P、K的吸收基本相同，水稻对Ca、Mg的吸收和番茄相比则较少，而番茄对Si的吸收也不明显，这种差别是由不同生物的遗传差异造成的载体种类和数量差异所致。答案：B14图甲是一种进行无土栽培的实验装置

41、，某生物小组利用该装置研究水温对植物吸收矿质元素的影响，图乙是实验结果。请据图回答下列问题： （1）在实验过程中，能观察到图甲出现的主要现象有： _；_。(2)从图乙中可以看出，在_温度下，植物对矿质元素的吸收最好。其主要的原因是_。温度过高或过低，对_的吸收影响最大。植物对矿质元素吸收的种类和数量分别与_有关。(3)若想让该植物在此装置中能存活更长的时间，需要改进的措施有(至少答出两项)：_。解析：(1)图甲中植物受单侧光照射，应表现出向光弯曲生长，由于蒸腾作用及根部O2供应不足等原因，导致培养液中离子浓度升高，植物最终会萎蔫、死亡。(2)从图乙中看出，在30时，各种矿质离子的吸收比率最大，

42、矿质离子的吸收方式是主动运输，30时酶活性比25和38都高，因而代谢速率最高；在温度变化时，硅酸的吸收量变化最大；植物对矿质元素的吸收与膜上载体的种类和数量有关。(3)图甲中植物最终因萎蔫而死亡的原因在于根部O2供应不足、不能及时更换培养液及水分的缺失等。答案：(1)幼嫩植株弯向光源生长装置中的培养液会大量减少；实验初期幼苗生长一段时间后，幼苗会出现萎蔫甚至死亡现象(2)30 此温度下酶的活性相对最高 硅酸根细胞膜上载体的种类和数量(3)向培养液中不断通入空气；定时添加成分均匀的新鲜培养液；适当添加水分等15.（2010天星教育联考）下图表示给营养液通气（混合气体，含不同浓度的氧气）对培养液中的大麦根和水稻根吸收K+的影响。请据图分析回答：（1）混合气体中氧气的浓度低时，水稻和小麦吸收钾都少，原因_。（2）混合气体中氧气的浓度低时，水稻对K+的吸收量远远大于大麦根细胞，因为水稻根细胞特别适应_环境，而大麦则不能适应这种情况。（3）当氧浓度上升至2.7%5.2%之后，根细胞吸收K+的能力变化不大，其限制因素是_。（4）植物吸收的钾与光合作用的关系是_。答案：（1）氧气浓度低，根细胞有氧呼吸弱，产生能量少，为根细胞主动运输吸收钾提供的ATP少 （