高考生物专题复习提分课件：第18讲　植物的矿质营养（大纲版）

1、第18讲 植物的矿质营养第18讲植物的矿质营养考点整合第18讲 考点整合考点一植物必需的矿质元素 C、H、ON、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni(镍)第18讲 考点整合考点二相对矿物质元素的吸收离子根根尖成熟区表皮细胞主动运输选择 载体的种类和数量考点三矿质元素的运输和利用导管蒸腾作用第18讲 考点整合第18讲 考点整合考点四相矿质元素的作用 1矿质元素的作用 (1)组成植物体的成分；(2)调节植物体的生命活动。 2植物营养的三要素是：N、P、K。 N：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。(光合作用中还有何作用) P：促进幼苗的发育和花的开放，使果实和种子提

2、早成熟。(光合作用中还有何作用) K：使茎秆健壮，抗倒伏；促进淀粉的形成和运输。 另外，缺硼(B)会使油菜“花而不实”。第18讲 考点整合考点五合理施肥 1植物的需肥规律：不同植物的需肥量不同，同一植物在不同生长期，需肥量也不同。 2合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物茁壮地生长，并且获得少肥高效的效果。第18讲 考点整合要点探究探究点一必需矿质元素的确定方法第18讲 要点探究 易错易混点 实验中运用了两次对照，进一步说明植物缺乏症的产生是由缺元素引起的。实验单一变量是探究矿质元素的有无。不能用土壤，不能用自来水，否则无法确定。 例12010黄冈模拟某生物科技小组为了证

3、明镁和钾都是植物生活所必需的矿质元素，他们设计了如下实验： (1)配制溶液：配制完全营养液甲；配制无镁、钾的营养液乙。 (2)培养植株：将长势相似、数量相同的两组玉米幼苗分别种植到两个盛有沙土的容器内，分别浇灌甲和乙营养液。 (3)观察记录：定期观察记录幼苗生长状况。 第18讲 要点探究 (4)结果与结论：一段时间后，发现浇甲营养液的玉米生长旺盛，浇乙营养液的玉米弱小瘦黄。镁、钾元素是植物生活必需的矿质元素。 问题修正： 该科技小组的实验方案不够完善、严谨。请指出纰漏：_ 。 请依据纰漏加以完善：_ 。第18讲 要点探究错误一：乙液配制有误；错误二：沙土栽培错误；错误三：缺少对症状植株恢复的步

4、骤a.应分别配制缺镁和缺钾的营养液；b.应将植株进行无土栽培；c.向症状植株的营养液中添加相应缺乏元素，观察症状是否消除 解析 证明某元素为植物必需矿质元素的实验设计中，应注意四点：是设置实验，应严格遵循单一变量原则，即证明镁是植物必需元素时，应设置2组，完全培养液和缺镁培养液。在配制培养液时，应控制所用材料不能影响培养液的成分，本题中用沙土培养就有可能使容器中出现镁或钾。选取的植物应在各方面相同，实验结果才更准确。在缺素培养 液中培养的一组实验，出现缺素症状后应再添加所缺元素，看能否恢复正常，实验设计才更严密。进行实验设计过程要充分选用单一变量原则，这是关键。第18讲 要点探究 点评无土栽培

5、的条件控制：(1)配制营养液时，必须包括至少14种必需元素。(2)pH的控制。植物吸收矿质元素之后，往往会造成pH的改变，需要重新调节营养液的pH或者更换营养液。(3)氧的调节。根系缺氧会进行无氧呼吸，影响根对矿质元素的吸收，甚至会使根系腐烂死亡。培养过程中可采取营养液流动供应或通气等方法为根系供氧。以下变式题将从实验角度进行考查。第18讲 要点探究变式题2010保定期中 对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，装置如图181所示。图181第18讲 要点探究 (1)若通过甲、乙两装置的实验证明Fe元素是生物生长所必需的矿质元素，乙装置作何改动 _。

6、 (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 _。第18讲 要点探究将乙中的完全培养液改为缺Fe培养液不给丙装置通空气 (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_。第18讲 要点探究切除丁装置中植株 对照组、对照组、 对照组的地上部分 解析证明Fe是生物生长所必需的矿质元素可用溶液培养法，设置对照，两组不同就在于有无铁离子，其他的因素都应该相同且适宜。主动运输消耗氧气，一组隔绝氧气，就可以设置对照，以证明植物吸收矿质元素的主要方式是主动运输。要证明地上部分为根提供有机物，在

7、消耗根中有机物之后，切除地上部分和保留地上部分作对照。题干所涉及的3个实验中甲组都为对照组。第18讲 要点探究探究点二相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水分的吸收矿质元素吸收吸收部位根尖成熟区的表皮细胞根尖成熟区的表皮细胞吸收状态分子离子吸收方式(原理)渗透作用主动运输吸收动力浓度差和蒸腾拉力呼吸作用吸收特点无选择性有选择性联系：矿质元素必须溶解在水中呈离子状态才能被吸收。吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，影响根对水分的吸收。矿质元素离子吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质元素离子的运输，故它们的运输途径相同第18讲 要点探究 易错易混点

8、 1.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，而不是两个相互独立的过程。 2植物对矿质离子吸收选择性的具体表现 (1)同一植物对不同矿质离子的吸收不同； (2)同一植物不同生长时期，对同种矿质元素的需求量不同； (3)不同植物对同一矿质元素需求量不同，原因是： 直接原因：与细胞膜上载体的数目有关。 根本原因：由植物本身遗传特性(DNA或基因)决定。第18讲 要点探究 3证明植物吸水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程的方法：图18-2第18讲 要点探究例22009南京模拟 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，一段时间后，测定营养液中各种离子

9、与实验开始时各种离子浓度之比，结果如图183所示。图183第18讲 要点探究 下列叙述错误的是() 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的载体多第18讲 要点探究 2C解析 根据题中信息“两植物吸水速率相等”和柱状图可知，植物吸收矿质元素引起营养液中离子浓度发生了变化，说明吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程；由柱状图可知，同一植物对不同矿质元素的吸收速率不同，说明植物对离子的吸收具有选择性；而离子吸收多少，与其根细胞膜上离子载体数目有关，水稻对Si的吸收明显多，说明水稻根细胞膜上

10、Si的载体多；植物对离子的吸收是主动运输过程，与溶液中离子浓度没有直接关系。 点评吸水和吸收矿质元素是两个相对独立过程而不是相互独立过程。以下变式题将从水分和矿质元素的吸收速度角度考查。第18讲 要点探究变式题2010苏、锡、常、镇四市调研研用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦。实验分两组，一组在光下，另一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度。下表为实验结束时溶液中离子的浓度占实验开始时离子浓度的百分比，根据表中数据不能得出的结论是()实验条件水分消耗(mL)Ca2(%)K(%)Mg2(%)在光照条件下1 09013527179在黑暗环境中43510535113第18讲 要点探究A大麦在光

11、照条件下吸收钾离子的速度比吸收水的速度快B大麦在黑暗环境中吸收镁离子的速度比吸收水的速度慢C大麦根细胞膜上运输钾离子的载体比运输钙离子的载体少D大麦根细胞吸收矿质离子的速度受光照影响第18讲 要点探究 C解析此题为表格实验题，考查植物在光下和黑暗中吸收水分和吸收矿质元素相互关系等有关知识。表中的数据为实验结束时溶液中离子的浓度占实验开始时离子浓度的百分比，所以数据在100以内的，说明吸收矿质离子的相对速度比吸收水的相对速度要快，反之则慢，从数据中可看出，吸收K比Ca2要多，说明运输钾离子的载体比运输钙离子的载体要多。第18讲 要点探究变式题图184是植物体根尖的有关生命现象及探究根尖对矿质元素

12、吸收、运输的实验数据图示。实验数据来源为：用32P标记的矿质营养液培养某植物幼苗一段时间后，在根细胞中检测和推断32P的积累量、吸收量和运输量。读图回答下列问题：图184第18讲 要点探究 (1)图中表示分裂间期的序号是_，细胞核内发生的变化是_。 (2)生长素通常产生于分生组织，促进细胞的生长。你认为根尖生长素应由_区的细胞产生，主要作用于_区，说明生长素在植物体内的运输特性是_。 (3)图中过程除表示了生长现象外还表示了细胞的_现象，其根本原因是_。第18讲 要点探究DNA的复制和转录基因的选择性表达a分生b伸长极性运输分化 (4)32P的吸收方式应为_。32P在植物体内主要用于形成细胞的

13、_(结构)。 (5)在a、b、c三处细胞中，c处细胞32P的吸收量高于a处细胞，而累积量低于a处细胞，这是因为c处_，增大了吸收表面积，吸收量大，且其中具有_(结构)，向上运输量也较大。第18讲 要点探究主动运输导管生物膜具有(大量)根毛 解析 (1)由图示信息可知，图示中表示根尖分生区细胞的一个细胞周期，在一个细胞周期中间期历时最长，所以判断表示细胞分裂间期的序号是，此时期细胞核内发生DNA复制和转录。(2)生长素是由分生组织产生的，图示a表示根尖分生区，生长素产生后通过极性运输运到尖端下部的伸长区起作用。(3)图示过程表示细胞形态结构及功能发生了变化，代表了细胞分化，分化的实质是基因的选择

14、性表达。(4)植物根对矿质元素的吸收方式是主动运输，P在植物体内以不稳定化合物的形式存在。(5)图中c处是根尖成熟区，此处细胞具有根毛，增大了吸收面积，同时内部形成导管运输功能加强。第18讲 要点探究探究点三矿质离子吸收的制约因素及其在生产实践中的应用第18讲 要点探究第18讲 要点探究第18讲 要点探究第18讲 要点探究 3矿质元素代谢与其他生理活动的联系 (1)矿质代谢与水分代谢是两个相对独立的过程。二者有联系，如矿质元素必须溶于水以离子形式才能被吸收，矿质元素运输的动力是蒸腾作用，矿质元素含量的多少直接影响根细胞液的渗透压，进而影响植物的吸水能力。 (2)矿质元素的吸收与呼吸作用的关系。

15、由于其吸收方式为主动运输，故需要消耗能量，能量由呼吸作用提供，所以呼吸作用又是矿质元素吸收的动力。 (3)矿质元素与光合作用的关系。适当的提高必需矿质元素的含量会提高光合作用效率。如N元素是ATP、NADPH和光合作用相关酶的组成元素；而Mg元素则是组成叶绿素的原料。第18讲 要点探究 例科研小组将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，结果如图185和下表，请回答：图185第18讲 要点探究 (1)16 时根吸收水分增加的原因是_。 (2)在不同温度下，吸收K的量不同的原因是_ _。处理措施过一段时间后的结果剪去大部分叶吸收钾和镁的量稍微减少，吸水量明显减少注

16、射呼吸抑制剂吸水量保持不变，但吸钾量明显减少在营养液中加大钾肥量吸钾量没有增加，吸水量明显减少第18讲 要点探究蒸腾作用增强 温度影响了为矿质元素的吸收提供能量的呼吸作用有关酶的活性 (3)组处理的幼苗吸收水明显减少的原因是_。 (4)组处理的幼苗吸收K量没有增加是受根细胞膜上_ _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以_为主的过程。 第18讲 要点探究主动运输(或主动吸收)蒸腾作用减弱 载体蛋白质 外界溶液浓度高于细胞液浓度两个相对独立的过程蒸腾作用散失

17、水分所产生的拉力(或蒸腾拉力)图186 (6)图186中能正确表示植物根细胞吸收量与有关因素关系的是()第18讲 要点探究B 解析与0 相比，16 时蒸腾作用加强，故水分的吸收也随之加强，温度对矿质离子吸收的影响主要是制约呼吸作用，表中所列的处理中，主要影响蒸腾强度，主要抑制呼吸，主要增大营养液的浓度，故主要影响吸水，主要影响矿质离子吸收。植物吸收K是主动运输的过程，与蒸腾强度无关，所以A不正确。植物吸收K需消耗细胞呼吸提供的能量，所以植物细胞对K的吸收量随呼吸强度的增加而增加，当增加到一定程度，根细胞膜上运载K的载体达到饱和，植物细胞对K的吸收将保持一个平衡值，故B正确。第18讲 要点探究

18、当氧气浓度为零时，植物根细胞可以暂时通过无氧呼吸获得能量，此时可从环境中吸收一定量的K，故C错误。细胞呼吸与环境温度有关，在一定范围内，适当提高温度，酶的活性增强，但温度太高，破坏了酶的活性，使细胞呼吸减弱，K的吸收量降低，故D错误。第18讲 要点探究 点评一般说来，蒸腾作用与根对矿质元素的吸收无关，但与其运输有关，根是吸收水分和矿质元素的主要器官，幼嫩叶片也能吸收一定量的水分和矿质元素。以下变式题将从曲线角度综合考查影响光合作用、矿质元素吸收、酶促反应速率的因素。变式题图187中的曲线分别表示：图甲表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，图乙表示胡萝

19、卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K和NO的曲线，图丙表示不同酶量时底物浓度和酶促反应速率的关系曲线，下列有关对三个图的描述正确的是()图187第18讲 要点探究 A图甲中，在e点和f点时，叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质向囊状结构薄膜方向移动 B图甲中，e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量较高；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量较低 C图乙中，影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是载体数量和能量 D图丙中，L2表示酶量比L1增加一倍时底物浓度和酶反应速率的关系曲线，在g点和h、i点时，限制酶促反应速率的主要因素分别是酶浓度和底物浓度第18讲 要点探究 A

20、解析 图甲中，在e点和f点时，叶绿体囊状结构薄膜上均可合成ATP，故可发生ADP从叶绿体基质向囊状结构薄膜移动的情况；e点与d点相比较，e点光照强度大，光反应产生的ATP和NADPH多，C3被还原的量多，C3含量较低，e点与f点相比较光照强度相同，但e点的CO2浓度高，e点C3含量较高；图乙中A、B两点吸收量不同在于能量，B、C两点吸收量不同在于载体数量；在丙图的g点和h、i点时限制酶促反应速率的主要因素分别是底物浓度和酶浓度。第18讲 要点探究变式题图184是植物体根尖的有关生命现象及探究根尖对矿质元素吸收、运输的实验数据图示。实验数据来源为：用32P标记的矿质营养液培养某植物幼苗一段时间后

21、，在根细胞中检测和推断32P的积累量、吸收量和运输量。读图回答下列问题：图184第18讲 要点探究探究点四无土栽培 1无土栽培是指不用土壤而用营养液和其他设备栽培植物的方法。溶液培养(简称水培)是最早得到应用的一种无土栽培。无土栽培的优点主要是：缩短植物的生长发育周期，克服土地上连续栽种对植物造成的不利影响，充分利用水分和养分，现在人们通常按照无土栽培中固定根系的方法，大体上将其分为无基质栽培和有基质栽培两大类。无土栽培常与温室栽培结合，因而以无土栽培为载体的试题涉及绿色植物新陈代谢的各个方面，呈现高度综合性。第18讲 要点探究 2在回答无土栽培方面的问题时，注意如下问题 (1)在培养过程中，

22、不断向培养液中通入空气的目的是增加培养液中氧气的含量，以保证根细胞呼吸所需要的氧气，如果不及时通入氧气，这时是有氧呼吸受抑制，而不是呼吸作用受抑制，因为此时无氧呼吸很旺盛。 (2)另外应注意适时、适量添加培养液以满足作物对矿质元素的需求，同时可防止溶液浓缩而影响植物吸水。第18讲 要点探究 例4下表是某同学以番茄为材料进行实验探究时，使用的培养液成分表，下列有关叙述错误的是()培养液成分ABCa(NO3)2KH2PO4KClMgSO4FeSO4其他微量元素蒸馏水1000 mL第18讲 要点探究 A该同学的探究目的之一是Mg是否为必需矿质元素 B该同学在培养番茄过程中应注意向营养液中通气 C正常

23、培养一周后，A中番茄叶色正常，而B中番茄幼叶首先变黄 D应调节A、B两种培养液的pH使其适宜且相同 第18讲 要点探究 C解析 从两组培养液成分可知，A中有镁，B中缺镁，其他成分相同，故实验目的应是探究镁是否为必需矿质元素，故A正确。除实验变量外，其他凡是能影响实验结果的因素，都应该被控制，即在实验组和对照组中保持一致且适宜，故B、D正确。因为镁是植物的必需矿质元素且是可再转移利用元素，故正常培养一周后A中番茄叶色正常，B番茄老叶首先变黄，故C错。 点评本题考查实验设计能力，具体考查实验变量的确定，无关变量的控制，实验组、对照组的设置，及实验结果的预期。以下变式题将从无土栽培在农业中的具体作用进行考查。第18讲 要点探究变式题2009山东卷 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。 (1