高三生物050.doc

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期数： 0512 SWG3 050
学科：生物 年级：高三 编稿老师：郭彩凤
审稿老师：高毅

预　习 篇
[同步教学信息]

植物的矿质营养
。
【知识目标】
（1）植物必需的矿质元素和种类（A：知道）
（2）植物对矿质元素吸收和利用的特点（B：识记）
（3）合理施肥的基础知识（A：知道）
【重点和难点】
重点：植物必需的矿质元素及种类；植物对矿质元素吸收过程。
难点：根对矿质元素吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。
【高考趋向】
矿质元素的吸收，设计测定必需矿质元素实验， 矿质元素的吸收与水分吸收的关系，矿质元素对光合作用的影响等知识是考试中重要的出题点。
【复习内容】
俗话说“有收无收在于水，收多收少在于肥”这两句话对于水分代谢和矿质代谢作出了恰当的评价，矿质营养代谢是植物新陈代谢的一个重要组成部分
(一) 矿质元素的概念与植物所需的矿质元素
1．矿质元素的概念：
一般的指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素属于矿质元素。
2．植物所需的矿质元素：
植物体内所含的元素大约有60多种，其中属于植物生活的必需元素目前已知的有17种，这17种元素中的任何一种对植物生长和发育都是不可缺少的，其中矿质元素有14种，这些矿质元素包括：
　　　　大量矿质元素：如N、P、S、K、Ca、Mg
植物体生活必需的矿质元素
　微量矿质元素: 如Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni
对于这些元素是否是必需元素，科学家们通常通过溶液培养法进行研究。
溶液培养法：是指用完全培养液（含有全部矿质元素）和部分培养液（缺少某种矿质元素）培养植物的方法。具体做法：
在人工配制的培养液中，除去某一种矿质元素，然后观察植物在培养液中生长发育的状况，与完全培养液中培养的植物比较，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了，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，这说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。
（二）根对矿质元素离子的吸收
1．吸收形式：离子
2．吸收的部位：主要器官：根
最活跃部位：根尖的成熟区表皮细胞
(地上部分，主要是叶片也能吸收一定量的矿质元素——根外施肥)。
3．吸收的过程：
矿质元素离子经主动运输进入到细胞内部的过程，这一过程需要载体蛋白的协助和细胞呼吸所提供的能量。
4．根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程
比较项目
水分的吸收
矿质元素的吸收
区别
吸收方式
主要是渗透吸水
主动运输
吸收动力
蒸腾作用和浓度差
呼吸作用
决定因素
浓度差
载体数量
联 系
①矿质元素必须要溶解在水中，以离子形式被才能吸收；
②根对矿质元素的吸收会影响细胞内外溶液液的浓度，从而影响根对水分的渗透吸收；
③ 吸收部位相同。
5．植物对矿质元素离子的选择吸收
植物对矿质元素的吸收，不仅与水分的吸收保持着独立性，而且植物从营养环境中吸收不同元素时，还具有选择性。也就是说，植物吸收各种元素的数量与各种元素存在于环境中的数量是不成比例的。例如，土壤中存在着大量的硅，除水稻等单子叶植物能够吸收较多硅以外，双子叶植物(如番茄)吸收的硅很少。
（三）矿质元素的运输
矿质元素的吸收虽然与水分的吸收是两个相对独立的过程，但矿质元素进入植物体内以后，随着水分的运输到达植物体的各部分。
（四）矿质元素的利用

植物体内的存在形式
离子
不稳定化合物
稳定化合物
转移情况
很容易转移
能转移
不能转移
利用情况
可多次利用
只利用一次
主要分布
大多数分布于分生区和幼叶等代谢旺盛的部分
衰老器官含量大
缺乏时先受害部位
老叶
幼叶
元素举例
K
N、P、Mg
Ca、Fe
（五）合理施肥
1．合理施肥的依据：
不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同；
同一植物在不同的生长发育时期对各种必需的矿质元素的需要量也不同。
2．合理施肥的定义：
根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。
3．施肥的注意事项：
（1）合理的施肥量：过多可能造成浪费、烧苗、环境污染。
（2）合理的施肥位置：施肥太浅容易被分解和流失，而深层施肥，不仅有利吸收，而且还能使根向下加速生长(向肥性)。
（3）合理的施肥时间。
（4）中耕松土；
（5）及时灌溉。
扩展：无土栽培：
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，按照一定的比例配制成营养液，用这种营养液来栽培植物的技术。
无土栽培的优点：
缩短植物的生长周期，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，产品产量高，品质好，污染少等。
无土栽培的最大特点：可以人工直接调节和控制根系的生活环境。
【参阅资料】
1．矿质元素
也称为灰分元素，把植物体烘干后，让其充分的燃烧，植物体中的碳、氢、氧、氮等元素以二氧化碳、水、分子态的氮和氮的氧化物等元素形式跑掉，矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中，因为氮元素是在植物体的根部从土壤中以无机盐的形式吸收的，虽不在灰分中，习惯上也归为矿质元素。
2．必需矿质元素要具备的三个条件：
(1) 不可缺少：由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍，不能完成生活史；
(2) 不可替代：除去该元素，则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以利用该种矿质元素进行预防和恢复的；
(3) 效果直接：该元素在植物营养上应表现直接的效果，而不是因土壤的物理、化学和微生物等因素的改变而产生的间接效果。
3．必需矿质元素的生理功能：
（1）是细胞结构物质的组成成分；
（2）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动；
（激活某些酶的活性或构成酶的辅助成分，例如，含锌的酶最多，已知有一百多种酶的活性与锌有关，如锌是谷氨酸脱氢酶的活化剂；氮和磷构成NADP+。）
（3）维持离子的浓度平衡等作用。
4．影响植物根吸收矿质元素的因素及与生产实践的关系
（1）温度和通气状况是影响根吸收矿物质的重要因素，原因是温度和氧分压的高低变化影响了根呼吸作用的速率。在一定范围内，根系吸收矿质元素的速率随土壤温度的升高而加快。
还有，栽培农作物时常采用的中耕松土等方法就是改善根的呼吸作用，从而促进对矿质元素的吸收。
（2）土壤溶液浓度也影响植物的生长，过少，不能正常的生长；过多，造成“烧苗”现象。
（3）pH、矿质元素在土壤中的存在状态等，也会影响根对矿质元素的吸收。
5．植物对溶液中同一无机盐的不同离子的吸收也具有选择性
（1）生理酸性盐：
将植物培养在硫酸铵[（NH4）2SO4]溶液中，植物的根吸收NH4+比SO42－多，而植物的根在吸收NH4+时，就要以吸附在根细胞膜表面的H＋离子与NH4+交换，这样，应有许多H＋残留在溶液中，久而久之，溶液就逐渐酸化。因此我们称它为生理酸性盐。此种类型的盐不适于用在酸性土壤中。
（2）生理碱性盐：
如果我们将植物培养在硝酸钠(NaNO3)溶液中，植物根吸收NO3－比Na＋多，而植物的根在吸收NO3－时，就要以吸附在根细胞膜表面的HCO3－与NO3－交换，这样，就有许多的HCO3－残留在溶液中，久而久之，溶液就逐渐碱化。因此，我们称之它为生理碱性盐。此种培养液不适合用在碱性土壤中。
（3）生理中性盐：
如果在植物培养液中用硝酸铵（NH4NO3）的阳离子和阴离子，植物的吸收量几乎相等，我们称硝酸铵为生理中性盐，此种无机盐适用于中性的土壤。
如果在土壤中施用的化肥不适合，就会影响植物正常的生长和发育。而土壤的酸、碱化是植物对矿质元素进行主动的选择吸收所造成的结果。
6．N、P、K、B、Mg等元素的主要功能及缺少时的主要症状
元素
功能
缺乏症
N
促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂
植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色
P
促使幼苗的发育和花的开发，使果实、种子的成熟提早
植株矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色。
K
钾使茎秆健壮，并促进淀粉的形成
茎秆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。
B
对植物的开花结果有重要影响
只开花，不结果

叶绿素的重要组成成分
叶绿素不能合成，老叶缺绿.
【强化训练】
同步落实
1.给含氨(NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因是( )
A.土壤通气改善，根呼吸作用加强
B.土壤通气改善，根主动运输加强
C.土壤通气改善，硝化细菌繁殖增快，有利于土壤中硝酸盐增加
D.根呼吸加强，吸附矿质元素能力加强
2.当蕃茄植株缺铁时，首先发生病症的叶片是( )
A.全部叶片 B.幼嫩叶片
C.老叶片 D.植株的中下部叶片
3．确定植物生活必需的矿质元素的常用方法是 （ ）
A、组织培养法 B、溶液培养法
C、纸层析法 D、细胞杂交法
4．土壤中的矿质元素被根尖吸收时，一般呈什么形式 （ ）
A、分子 B、原子 C、离子 D、化合物
5．进入植物体以后，仍然呈离子状态的是 （ ）
A、Ca B、N、P C、K D、Fe
6．下列的四组元素中，全部属于植物必需的矿质元素的是 （ ）
A、Mn 、S、Cu 、C、K B、B、Mo 、Ca 、N、Fe
C、Zn 、O、Mo 、S、Ca D、Cu 、Fe 、P、Ca 、H
7．为了促进根系吸收必需的矿质元素，农田和花园中一般应采取的措施是 （ ）
A、疏松士壤 B、大量灌溉
C、大量施肥 D、增加光照
8、无土栽培的优点是 （ ）
①农作物产量高 ②有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化
③用营养液代替盐碱地来栽培植物扩大了农作物的栽培范围和面积
④减小了农作物的栽培范围和面积
A、①②③ B、①③④ C、①②④ D、②③④
9．根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，解释错误的是 （ ）
A、吸收部位不同 B、吸收方式不同
C、吸收动力不同 D、与载体关系不同
10．植物细胞对矿质元素的吸收之所以具有选择性是与 （ ）
①有无这种载体有关 ②溶液中离子浓度有关
③溶液中的酸碱性有关 ④不同的载体数量有关
A、①④ B、②③ C、①③ D、①②③④
11．K+ 经过主动运输进入植物体根内之后，随水分运输到叶的过程，属于 （ ）
A、水分代谢 B、有机物和能量代谢
C、矿质代谢 D、矿质代谢和水分代谢
同步检测
12．对绿色植物自身来说，制约其吸收矿质元素吸收的因素是 （ ）
①根细胞呼吸作用强弱 ②根细胞内细胞液浓度
③植物蒸腾作用 ④物种自身的遗传性
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
13．落叶中的含钾量比植株上的正常叶中的含钾量低，这是因为钾在植物体内 （ ）
A、形成不稳定化合物 B、呈离子状态可以移动
C、形成稳定化合物 D、只能利用一次
14．将等量的NH4+、PO43-、K+、Ca2+ 共同置入500毫升蒸馏水中，再放入一些洗净的新鲜大豆根五小时后测定水溶液中各成分含量变化如下表所示。
项目
NH4+
K+
Ca2+
PO43-
水
减少量
83%
92%
97%
84%
0
(1)四种离子减少的原因是 。
（2）该表说明植物对外界环境中离子的吸收具有 特性
（3）K+、Ca2+比NH4+、PO43-的减少量明显大的原因是 。
（4）离子大量减少而水分却没有减少的现象说明 。
（5）大豆根细胞吸收以上四种离子的方式是 。
答案：
1、C 2、B 3、B 4、C 5、C 6、B 7、A
8、A 9、A 10、A 11、C 12、D 13、B
14、（1）被大豆根吸收进入根细胞内 （2）选择性
（3）大豆根细胞膜上K+、Ca2+的载体多
（4）根吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立过程 （5）主动运输