备考2022高考生物高效学习方案考点专项-2-5植物的矿质营养-新人教版

备考2022高效学习方案生物考点专项1．理解溶液培养法的概念。2．举例说明植物的必需元素及其种类。3．说明根对矿质元素的吸收部位、吸收原理及吸收过程。4．说出矿质元素的运输动力。5．举例说明可再次利用元素与不可再次利用元素。6．说出合理施肥及其依据。一、矿质元素二、矿质元素的吸收三、运输四、利用形式五、合理施肥

水分矿质元素吸收部位主要：根尖成熟区根尖成熟区、叶片(根外施肥)吸收形式水分子离子吸收方式自由扩散主动运输吸收动力细胞液与外界溶液的浓度差细胞呼吸产生的ATP运输导管导管运输主要动力蒸腾作用蒸腾作用

水分矿质元素散失(或利用)蒸腾作用②参与各种代谢以离子形式存在，被植物体反复利用形成不稳定化合物，可被屡次利用③形成难溶化合物，只被利用一次联系①矿质元素溶于水中，才能被根部吸收②矿质元素在植物体内随水分运输到达各部位③矿质元素被吸收进入细胞后，影响细胞液与外界溶液的浓度，从而影响水分的吸收④名师点睛植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，而不能说成是“相互独立〞过程，从表中可看出，“相对独立〞二者之间有相关性，而“相互独立〞二者之间不存在相关性。误区警示1．一般说来，蒸腾作用与根对矿质元素的吸收无关，但却与其运输有关。2．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。【例1】(2022·湖南高三联考)将等量的NH、PO、K＋、Ca2＋共同置于500mL水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，几小时后，测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下：工程H2O

K＋Ca2＋

减少量0%83%72%97%84%以下分析与解释正确的选项是 ()①离子大量减少而水却没有减少，说明根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个完全独立的过程②四种离子都减少，说明根对这些离子都有吸收③根对四种离子的吸收量有差异，说明根对离子的吸收具有选择性④Ca2＋比K＋明显减少，说明水稻根细胞膜上运输Ca2＋的载体比运输K＋的载体多A．①②③ B．①③④C．②③④ D．都正确[解析]此题考查植物对于水分和矿质元素的吸收相关知识及学生分析问题的能力。由表中数据可以看到离子浓度大量变化，水分含量前后相对不变。而矿质元素只有在离子状态才能被吸收，因此，植物吸收水分和矿质元素是两个相对独立的过程。答案选择C。[答案]C水分的吸收与矿质元素离子的吸收有着广泛的联系，以下说法正确的选项是 ()A．二者吸收原理相同B．二者的主要吸收部位不同C．二者的吸收量具有正比关系D．矿质元素必须溶于水才能被吸收解析：根吸收水分与吸收矿质离子部位均为根尖成熟区表皮细胞。但吸水方式主要为渗透吸水，而矿质离子吸收方式为主动运输。二者吸收过程相对独立，但矿质离子必需溶解在水中才能被吸收。答案：D矿质元素KN、P、MgCa、Fe吸收形式K＋

Ca2＋、Fe2＋等利用形式离子不稳定化合物稳定化合物利用次数可以重复再利用(反复利用)不能重复再利用(只利用一次)能否转移能转移：老叶→嫩叶不能转移矿质元素KN、P、MgCa、Fe缺乏危害老叶先受损害嫩叶先受损害鉴别方法溶液培养法叶中含量嫩叶中含量高老叶中含量高【例2】(2022·齐齐哈尔高三期末)右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曲线，以下描述符合图解的是 ()A．a为Mg元素，b为N元素B．a为Fe元素，b为Ca元素C．a为Fe元素，b为Mg元素D．a为N元素，b为Ca元素[解析]难度小，考查矿质元素利用的情况，N、P、K、Mg在植物体内均是可再利用的元素，叶片衰老时其量逐渐减少，而Ca、Fe在植物体形成稳定的化合物不能再度利用，故叶片衰老时含量几乎不变。[答案]C把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一小时后测定说明，幼苗各局部都含32P。然后将幼苗转移到不含32P的培养液中，数天后32P ()A．不在新的茎叶中B．主要在新的茎叶中C．主要在老的茎叶中D．主要在老的根中解析：各种矿质元素吸收进入植物体以后，随着水分运输到植物体的各局部，往往以不同的方式被利用。其中N、P、K、Mg等在植物体内以离子或不稳定化合物的形式存在，是可再利用的元素。植物体一旦缺乏，可以由老的器官、组织向新生的、幼嫩的部位转移被再利用。Ca、Fe等元素在植物体内形成了稳定的、难溶解的化合物，不能被再度利用。P属于可再度利用的元素。答案：B1.内因——载体的种类和数量2.外因(1)土壤通气状况(或培养液中含氧量)(如图甲)①A点无氧呼吸为矿质离子吸收提供能量。②AB段表示在一定范围内，随O2增多，有氧呼吸加强，矿质离子吸收速率加快。③BC段限制矿质离子吸收速率的因素主要是载体数量。(2)土壤温度或pH(如图乙)温度或pH主要通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性从而影响矿质离子吸收速率。(3)土壤溶液浓度(如图丙)①AB段，载体未饱和，随离子浓度增大，吸收速率加快。②BC段，载体已饱和，限制因素主要是载体的数量。③CD段，离子浓度过高，根细胞渗透失水，影响了根细胞的正常代谢活动，离子吸收速率下降。名师点睛当横轴表示细胞呼吸强度或ATP时，曲线应从原点开始。【例3】以下图所示为植物根细胞在一定时间内吸收K＋与某些条件之间的关系。纵坐标表示吸收的速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态。那么a、b、c、d四幅图的横坐标分别表示的条件正确的一组是 ()A．载体数量、温度变化、氧气浓度、光照条件B．温度变化、光照条件、载体数量、氧气浓度C．光照条件、载体数量、氧气浓度、温度变化D．氧气浓度、温度变化、光照条件、载体数量[解析]植物细胞吸收K＋是一个主动运输的过程，需载体的协助，与载体的数量成正比；需消耗能量，在一定范围内，随氧气浓度增加而增加，到达一定程度后，受细胞膜上的载体数量的限制而到达平衡；温度影响呼吸作用所需酶的活性，在最适温度之前上升，在最适温度之后下降；主动运输与光照无关。[答案]D(2022·辽宁大连双基测试)通常在水淹的情况下植物对矿质元素的吸收量减少，其原因是水淹导致根系的 ()A．有氧呼吸受抑制，影响了矿质元素的吸收B．蒸腾作用减弱，影响了矿质元素的吸收C．渗透吸水减弱，影响了矿质元素的吸收D．细胞大量死亡，因而影响了矿质元素的吸收解析：此题考查影响矿质元素吸收的因素，为容易题。矿质元素的吸收为主动运输的过程，需要载体和消耗能量。在水淹条件下，植物根细胞有氧呼吸减弱，提供的能量减少，故矿质元素吸收量减少。答案：A1．以下有关植物必需矿质元素的说法，正确的选项是 ()A．植物体内的矿质元素都是由根从土壤中吸收的B．植物根部细胞膜上运送矿质元素离子的载体至少有13种C．K、N、Mg是植物必需的，并可从老叶中获得的大量矿质元素D．植物从土壤中吸收的矿质元素都是植物体所必需的解析：矿质元素是指除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素，除根吸收矿质元素外，植物地上局部(如叶)也可吸收。植物从土壤中吸收的矿质元素，并不都是植物所必需的；可用溶液培养法判断一种矿质元素是否是植物体所必需的，植物必需的矿质元素有14种，其吸收方式为主动运输，根据载体具有专一性，可知载体数量至少为14种。N、K、Mg是可再度利用的大量矿质元素。答案：C2．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NO3-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 ()①载体数量②能量③离子浓度④酶的活性A．①②B．②①C．③①D．②④解析：根据曲线可知，A、B两点是处在曲线上升段上，还没有到达最大值，此时限制因素是能量供给(即氧浓度)，B、C两点的氧浓度(即ATP供给量)相同，此时对两种不同离子吸收量不同的原因是由于不同离子的载体数量不同。答案：B3．将豌豆苗培养在硝酸铵、硫酸镁、氯化钙、磷酸二氢钾、必需微量元素和水配成的适宜浓度的营养液中(如图)，一段时间后，该幼苗的生长状况是 ()A．越来越健壮B．萎蔫死亡C．先萎蔫后生长健壮D．无法预测解析：在培养过程中，由于蒸腾作用失水过多，造成培养液浓度过大，根细胞不能吸收水分，甚至失水而死亡。答案：B4．原先曾栽种于缺磷培养液中的植物，在磷酸盐溶液中对磷酸盐摄入情况如下图。图中X代表有气体氮通入磷酸盐溶液时，植物对磷酸盐的摄入情况。Y代表当有空气通入磷酸盐溶液时，植物对磷酸盐的摄入情况。以下哪项解释最能说明此图所示结果 ()A．氧气供给充足有利于磷酸盐转变为可吸收状态B．气态氮供给充足不利于磷酸盐转变为可吸收状态C．在一定范围内，氧气供给直接影响植物对磷酸盐的主动运输D．在一定范围内，气态氮直接阻止植物对磷酸盐的主动运输解析：X曲线与Y曲线所示结果的区别是因通氮气和通空气所致。通空气，其中的氧气可促进根系的呼吸作用，产生较多的ATP，通氮气抑制根的有氧呼吸，产生的ATP少，吸收的矿质离子少。答案：C5．(2022·通化模拟)以下图为水稻根细胞对Si的吸收速率和氧分压的关系图，发析此图信息并选出不正确的说法 ()A．图中A、C两处用于根代谢活动的酶有很大的不同B．A→B段，O2是限制根细胞对Si吸收速率的主要因素C．在C点以后，通过中耕松土，可进一步促进对Si的吸收而表现为M1的曲线D．氧分压为8时，AC曲线将演变为M2形态解析：此题以水稻吸收矿质元素为核心命题点，考查了矿质代谢及影响因素，综合考查了学生识图能力和分析能力。A点只进行无氧呼吸，C点只进行有氧呼吸，所以酶有很大不同；A→B段，随氧分压增大根细胞对Si吸收速率也增大；由于受载体数量的限制，氧分压增大到8以后，AC曲线只能演变为M2形态，所以中耕松土也无济于事，因此C选项错误。答案：C6．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，以及乙组中实验前(无X元素)与实验后(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、实验前 B．甲组、实验后C．乙组、实验前 D．乙组、实验后解析：此题考查不同对照类型中实验组和对照组的判定。作为空白对照，通常将处于正常情况下的对象组(甲组)称为对照组。自身对照的关键是看实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象组状况为对照组，实验处理后的对象组变化为实验组。答案：A7．在培养玉米的培养液中参加某种阴离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种阴离子的同时，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．该种阴离子阻碍了ATP的生成B．该种阴离子抑制了主动运输C．该种阴离子抑制了呼吸作用D．运载该种阴离子和运载Cl－的载体相同解析：根细胞吸收离子的方式为主动运输，需要同时具备能量供给和载体协助两个条件。根据题意，参加某种阴离子后，对K＋的主动吸收没有影响，说明细胞内能量供给是正常的，而对Cl－的吸收量减少，说明运载该种阴离子的载体与Cl－的相同，出现了两种离子竞争同一载体的现象。答案：D8．作物叶片中营养元素浓度与作物产量的关系曲线如图，以下分析正确的选项是 ()A．施肥量与作物产量成正比关系B．假设土壤板结，作物产量处于“5〞段C.X点是作物获得高产的最低养分浓度D．叶子营养浓度处于“1〞段时，作物吸收矿质营养的方式为自由扩散答案：C9．在适宜温度下，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＋吸收速率的影响。实验结果如以下图，分析并答复以下问题：(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_____________________，说明该过程需要____________。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、适宜的情况下，研究在10℃～40℃范围内的温度变化对黄瓜幼苗吸收K＋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死斑点，那么缺乏的元素可能是____________。解析：(1)根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输，需要能量和载体，二者都是限制因素。(2)温度影响酶的活性，从10℃开始到最适温度，吸收矿质元素离子的速率逐渐变快，高于最适温度其吸收速率会下降。(3)幼苗的幼嫩部位出现病斑说明缺少的元素在植物体内形成了稳定的化合物，不能转移，是Ca或Fe。答案：(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●教学建议1．单纯地考查水分代谢和矿质代谢的试题较少，往往是和植物的其他生理活动结合来考查，如和光合作用联系，和呼吸作用联系，和生产中的现实问题联系(如无土栽培中对水分、矿质元素的需要及与呼吸和光合作用的联系分析)。因此，在复习该知识时要注意和相关知识的联系。2．在一些题中，我们还常常会见到温度对离子吸收产生影响，其实质是影响到了呼吸酶的催化功能。每一种酶都有自己的最适温度，低于或超过该温度，酶的催化能都会降低，从而使其呼吸作用减弱。呼吸作用一旦减弱，产生的CO2就会减少，释放的能量也会减少，从而影响到矿质元素离子的交换吸附和主动运输，因此，离子的吸收量也会下降。●备用选题1．(2022·全国理综Ⅱ，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．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株的生长发育状况解析：判断某元素是否是植物的必需矿质元素，其证明思路就是在人工配制的营养液中，除去或参加某一种矿质元素，然后观察植物在不同营养液中生长发育的状况，根据前后的生长发育状况作出判定。答案：D2．(2022·天津，5)某植株成叶正常，局部幼叶出现病态，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，正确的选项是 ()解析：成叶正常，幼叶病态，缺乏不可转移元素。刚施肥后，土壤溶液浓度升高，植物吸水减少：随着Ca2＋的吸收，吸水会逐渐增多，幼叶局部也会恢复正常。答案：C3．(2022·江苏生物，27)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包括(多项选择) ()A．土壤通气状况 B．土壤温度C．土壤含水量 D．土壤微生物解析：根系对矿质元素的吸收受外界环境因素的影响，主要与以下因素有关：①土壤温度：在一定的温度范围内，随着温度的升高，有利于矿质元素的吸收。温度过高或过低都不利：温度过高，使酶钝化，影响根系代谢活动，从而影响主动运输的能量供给，减少矿质离子吸收；温度过低，代谢减弱，主动吸收慢，细胞质黏性增大，离子进入困难。②土壤通气状况：土壤通气不良，会抑制有氧呼吸，导致产能减少，从而影响矿质元素的吸收。③土壤溶液浓度：当土壤溶液浓度较低时，根系吸收矿质元素的速率随土壤溶液浓度的增加而增加。但是，土壤溶液浓度增加到一定程度以后浓度再增加，根系对离子的吸收速率不再增加，甚至失水。④土壤pH及土壤微生物的活动：如在酸性条件下，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力；在碱性条件下反硝化细菌增多，减少氮素营养的吸收。⑤离子间的相互作用：一种离子的存在会影响另一种离子的有效性，表现出协同和抑制两方面的作用。答案：ABCD4．(2022·高考上海卷)甲图是植物水培法实验装置示意图。请据图答复以下问题。(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的____________。(2)向培养液通入空气的目的是______________。(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，那么小麦幼苗吸收K＋的方式是________，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：植物吸收矿质元素的主要部位是根毛区，吸收的方式是主动运输，需要消耗能量，因此应向溶液中通入空气，防止进行无氧呼吸产生酒精，毒害根细胞。叶绿素中含有Mg元素，如果缺乏Mg元素，植物叶绿素会被破坏，叶片变黄。培养液浓度过高，细胞会失水。从图中可以看出、小麦幼苗吸收K＋的方式为主动运输，在bc段吸收速率变化最大，但不会无限增大，因为细胞膜上的载体数量是有限的。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K＋载体数量有限5．(2022·高考全国卷Ⅰ)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的变化。请答复：(1)只依据B曲线____________(能、不能)确定幼根20～60mm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)假设大麦吸收该矿质元素缺乏，老叶首先表现缺乏该矿质元素的病症，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，大麦对矿质元素的需要量_____