小學語文的教學教案

高一生物3.5植物的礦質(zhì)營養(yǎng)教學設計。

教學目的

1．植物必需的礦質(zhì)元素及其種類（B：識記）。2．植物對礦質(zhì)元素吸收和利用的特點（B：識記）。3．合理施肥的基礎知識（B：識記）。教學重點

1．植物必需的礦質(zhì)元素及其種類。2．根對礦質(zhì)元素的吸收過程。教學難點

根對礦質(zhì)元素的吸收和對水分的吸收是兩個相對獨立的過程。教學用具小麥等植物體內(nèi)主要元素含量表的投影片、小麥在不同生長發(fā)育時期對K、對P需要量的投影片、試管、玉米幼苗、營養(yǎng)液、實物投影儀等。教學方法教師講述、啟發(fā)與學生觀察、討論相結(jié)合。課時安排1課時。

板書教學過程　第五節(jié)植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一、植物必需的礦質(zhì)元素（一）必需的礦質(zhì)元素　1．大量元素：N、P、K、S．Ca、Mg。　2．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI。（二）非必需的礦質(zhì)元素?。ㄈ┤芤号囵B(yǎng)法　二、根對礦質(zhì)元素的吸收　（一）吸收的形式—離子　（二）吸收的部位—根尖?。ㄈ┪盏倪^程—主動運輸三、礦質(zhì)元素的運輸和利用?。ㄒ唬┠茉俣壤谩?．呈離子狀態(tài)，如K。　2．形成不穩(wěn)定的化合物。如N、PMg?。ǘ┎荒茉俣壤茫纬呻y溶解的穩(wěn)定的化合物，如Ca、Fe。四、合理施肥　適時地施肥；適量地施肥引言：同學們，現(xiàn)在讓我們來觀察一下小麥等植物體內(nèi)的主要元素的含量。　（教師活動：用投影儀把小麥等植物體內(nèi)主要元素含量表投到大屏幕上。）　提問：在植物體內(nèi)哪些元素含量最多？　（回答：C、H、O三種元素。）　提問：這三種元素是怎么進入植物體內(nèi)的呢？?。ɑ卮穑壕G色植物通過光合作用從大氣中的二氧化碳獲得C和O，從根的吸水中獲得H和O。）　講述：植物體內(nèi)的其它元素是怎么進入植物體內(nèi)的呢？它們主要是由植物的根系從土壤中吸收的。那么，除了C、H、O以外，主要由根系從土壤中吸收的元素，我們就叫它為礦質(zhì)元素。植物是怎樣吸收、運輸和利用這些礦質(zhì)元素的呢？這就是我們今天要學習的第五節(jié)內(nèi)容：植物的礦質(zhì)營養(yǎng)。　講述：我們先來學習第一個問題，植物必需的礦質(zhì)元素。土壤中礦質(zhì)元素有許多種，這些元素是否都是植物生活所必需的呢？我們來看課外小組的同學做的一組實驗。　[同學活動：課外小組同學展示并講解他們用溶液培養(yǎng)法培養(yǎng)玉米幼苗的過程和結(jié)果。一號試管是用含有全部礦質(zhì)元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的玉米幼苗（該幼苗生長正常）；二號試管是用缺少氮元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的玉米幼苗（該幼苗矮小瘦弱，葉片發(fā)黃，葉脈呈淡棕色）；三號試管是用缺少氮元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的玉米幼苗，在幼苗出現(xiàn)不正常生長后，又補充了氮元素后培養(yǎng)的玉米幼苗（該幼苗又恢復了正常生長）；四號試管是用缺少鋁元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的玉米幼苗（該幼苗正常生長）。]（教師活動：用實物投影儀把同學們實驗的結(jié)果依次投到大屏幕上。）講述：從同學們的實驗中我們可以看出，氮元素是植物必需的礦質(zhì)元素，因為缺少了氮，植物就不能正常生長發(fā)育，而補充了氮。植物的生長發(fā)育就能恢復正常狀態(tài)。鋁元素則不是植物必需的礦質(zhì)元策，因為缺少了鋁，植物仍能正常生長發(fā)育。我們把課外小組同學采用的實驗方法叫溶液培養(yǎng)法，即用含有全部或部分礦質(zhì)元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。目前，科學家們已確定必需的礦質(zhì)元素有13種．其中N、P、K、S、Ca、Mg屬于大量大素；Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬于微量
元素。講述：植物是怎樣吸收這些礦質(zhì)元素的呢？下面我們來學習第二個問題：根對礦質(zhì)元素的吸收。提問：礦質(zhì)元素都存在于哪里？（回答：土壤里。）講述：對，礦質(zhì)元素是以無機鹽的形式存在于土壤里，無機鹽只有溶解在水中形成離子，才能被植物的根尖吸收。你知道硝酸鉀中的N和K是怎么被根吸收的嗎？（回答：硝酸鉀溶解在水中，形成K＋和NO3-，K＋和NO3-分別以K＋和NO3-的形式被報尖吸收。）植物只能吸收溶解在水中的無機鹽，那么植物的根對水分的吸收和對礦質(zhì)元素離子的吸收會不會就是同一個過程呢？如果是同一個過程，大家想一想，吸水量和吸收礦質(zhì)元素離子的量應該是什么關(guān)系？（回答：成正比的關(guān)系。）可是科學實驗證明：植物根的吸水量和吸收礦質(zhì)元素離子量并不都是成正比的關(guān)系，例如：科學家用菜豆做實驗，發(fā)現(xiàn)菜豆的吸水量增加約一倍時，K＋、Ca２＋、NO3-和PO33-等礦質(zhì)元素離子的吸收量同原來各自的吸收量相比，只增加0．1～0．7倍；又如，有不少實驗甚至得出這樣的結(jié)果：植物的吸水量少時，某些礦質(zhì)元素離子的吸收量反而增多?？梢?，植物對水分的吸收和對礦質(zhì)元素離子的吸收不是同一個過程。科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，土壤溶液中的礦質(zhì)元素透過根尖成熟區(qū)表皮細胞的細胞進入內(nèi)部的過程，不僅需要細胞膜上載體蛋白質(zhì)的協(xié)助，而且需要消耗細胞呼吸作用釋放出的能量，那么，這種運輸方式屬于哪一種呢？（回答：主動運輸。）如果用化學藥品抑制根的呼吸作用，根細胞內(nèi)ATP的形成就會受阻，直接影響主動運輸過程。根對礦質(zhì)元素的吸收就會中斷。由此可見，根尖成熟區(qū)表皮細胞吸收了礦質(zhì)元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。講述：礦質(zhì)元素進入根尖成熟區(qū)表皮細胞以后是怎樣運輸和利用的呢？這就是我們要學習的第三個問題，礦質(zhì)元素的運輸和利用。礦質(zhì)元素進入根尖成熟區(qū)表皮細胞以后，隨著水分最終進入根尖內(nèi)的導管，并且進一步運輸?shù)街参矬w的各個器官中。有些元素（如K）進入植物體以后，仍然呈離子狀態(tài)，因此容易轉(zhuǎn)移，可以隨時被運送到新生的或急需的部位去，能夠被植物體再度利用，所似K在老葉中的含量會大大減少。有些礦質(zhì)元素（如外N、P、Mg）進入植物體以后，形成不夠穩(wěn)定的化合物，這些化合物分解以后，釋放出來的礦質(zhì)元素又可以轉(zhuǎn)移到其它部位，被植物體再度利用，所以N、P、Mg在老葉中的含量也會大大減少。例如，Mg是合成葉綠素所必需的一種礦質(zhì)元素，當葉綠素被破壞分解掉以后，Mg就可以轉(zhuǎn)移到葉內(nèi)新的部位，被再度利用合成葉綠素。有些礦質(zhì)元素（如：Ca、Fe）進入植物體以后，形成難溶解的穩(wěn)定化合物如草酸鈣），不能被植物體再度利用，也就是說Fe和Ca只能利用一次，所以在衰老的組織器官中Fe和Ca的含量會大大增加。講述：不論是花、草、樹木還是農(nóng)作物，它們在一生中都需要不斷地從外界吸收必需的礦質(zhì)元素，那么，不同植物對各種必需的礦質(zhì)元素的需要量是相同的嗎？　（回答：不同。）提問：同一種植物在不同的生長發(fā)育時期對N、P等各種必需的礦質(zhì)元素的需要量是相同的嗎？．（回答：不同。）提問：同一種植物在不同的生長發(fā)育時期對N、P等各種必需的礦質(zhì)元素的需要量是相同的嗎？（回答：不同。）講述：好，讓我們來觀察小麥在不同生長發(fā)育時期對K，對P的需要量。（教師活動：用投影儀把小麥在不同生長發(fā)育時期對K的需要量和對P的需要量投到大屏幕上。）講述：大家看，小麥在不同的生長發(fā)育時期對K的需要量，對P的需要量各不相同。那么，我們?nèi)绾卫弥参飳ΦV質(zhì)元素吸收的這一特點來促進植物的生長呢？請同學們討論。（同學討論。在老師的啟發(fā)下，同學得出結(jié)論：1．要根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時地、適量地施肥，以便使植物體茁壯生長，并且獲得少肥高效的結(jié)果。2．疏松土壤，促進有氧呼吸的能量釋放，以促進根系對必需的礦質(zhì)元素的吸收。）講述：通過前面的學習，大家想一想“土”是不是植物生長發(fā)育所必需的？沒有“土”植物能生長嗎？回答：土不是植物生長所必需的，沒有土，可以用溶液培養(yǎng)法培養(yǎng)植物。）這就是近幾十年發(fā)展起來的無土栽培技術(shù)。無土栽培有什么優(yōu)點呢？請同學們閱讀課文中有關(guān)的小字內(nèi)容后進行討論。（同學討論結(jié)果：1．能用人工的方法直接調(diào)節(jié)和控制根系的生活環(huán)境，從而使植物體能夠良好地生長發(fā)育，達到高產(chǎn)。2．節(jié)約水肥，產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實現(xiàn)農(nóng)作物栽培的工廠化和自動化。3．不受耕地的限制，可以在沙灘地、鹽堿地、海島以及樓頂、陽臺等不適宜栽種農(nóng)作物的地方栽培，極大地擴大了農(nóng)作物的栽培范圍和面積。）。講述：大面積開展無土栽培是非常有前途的。它可以使我們擺脫耕地少的困境，但是無土栽培需要具備一定的設備條件和較高的技術(shù)。目前，我國的無土栽培主要用于溫室大棚中蔬菜和花卉的栽種，其它栽培還有待于開發(fā)。

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一、教材
《植物的礦質(zhì)營養(yǎng)》是人教版教材高二生物必修本第三單元第五節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課是在學習了組成生物體的化學元素和光合作用的基礎上向?qū)W生介紹了植物的礦質(zhì)元素及礦質(zhì)元素的吸收過程，反映了《新大綱》在設計教材順序時以人為本，從學生實際出發(fā)的思想，關(guān)注了學生的思維和學生德育的培養(yǎng)。
本節(jié)內(nèi)容前與根尖的結(jié)構(gòu)、水分代謝、光合作用，細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能等內(nèi)容相聯(lián)系，后與呼吸作用相關(guān)聯(lián)，具有顯著的承上啟下的作用，教學中教師要注重知識之間的相互滲透。
同時，這節(jié)內(nèi)容所介紹的實驗方案，不僅有利于學生理解本節(jié)內(nèi)容，還為將來學生設計實驗做好鋪墊，為此，我用創(chuàng)設情景的方法，讓學生面對相關(guān)現(xiàn)象，進行分析和設計，觀察想象并得出結(jié)論，培養(yǎng)學生的學科思維習慣。
二、教學目標
根據(jù)新課標要求以及本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合著高二年級學生的認知結(jié)構(gòu)及其心理特征，我制定了以下的教學目標：
1知識目標
(1)、使學生理解礦質(zhì)元素的概念，了解植物必需的礦質(zhì)元素的種類和來源。
(2)、使學生理解根對礦質(zhì)元素離子的吸收過程及其與植物根細胞呼吸作用之間的密切關(guān)系。
(3)、使學生理解根吸收礦質(zhì)元素離子與根吸水的聯(lián)系和區(qū)別。
(4)、使學生了解礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的存在形式、運輸方式和利用特點。
2能力目標
(1)、通過對水培法培養(yǎng)植物的學習，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學習方法，養(yǎng)成科學探究的習慣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
(2)、通過引導學生分析根對礦質(zhì)元素離子的吸收過程與呼吸作用的關(guān)系以及分析影響根吸收礦質(zhì)離子的環(huán)境因素，訓練學生分析實驗和實際問題的能力。
(3)、通過對水分和礦質(zhì)元素吸收過程的比較，學習用對比分析的方法去研究事物的本質(zhì)，不斷提高綜合分析能力。
3情感態(tài)度和價值觀
(1)、在介紹植物必需元素的種類、分析影響礦質(zhì)離子吸收的環(huán)境因素的教學中，聯(lián)系合理施肥、無土栽培技術(shù)、中耕松土等生產(chǎn)實際，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的意識，培養(yǎng)學生關(guān)注科學、技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，對學生進行生命科學價值觀的教育。
(2)、培養(yǎng)學生的探究精神和合作意識。
三、教學重難點
根據(jù)高二新課程標準，在理解教材基礎上，我確定了以下的教學重點和難點:
明確什么是植物必需的礦質(zhì)元素及其種類是本節(jié)的教學重點之一。根對礦質(zhì)元素的吸收和對水分的吸收是兩個相對獨立的過程既是本節(jié)課的重點又是難點。學生雖然已經(jīng)學習了有關(guān)元素的知識，但只是在認知水平上，不能進行系統(tǒng)的分類，并且潛意識里總有水和鹽相伴而行的觀點，認為是水把鹽帶進去的，這就為理解“相對獨立”的觀點設起障礙，所以我把“對水的吸收和礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程”作為本節(jié)課重點和難點。
為了講清教材的重、難點，使學生能夠達到本節(jié)內(nèi)容設定的教學目標，我再從教法和學法上談談：
四、教法
我們都知道生物是一門培養(yǎng)人的實踐能力的重要學科。因此，在教學過程中，不僅要使學生“知其然”，還要使學生“知其所以然”。我們在以師生既為主體，又為客體的原則下，展現(xiàn)獲取理論知識、解決實際問題方法的思維過程。
考慮到我校高二年級學生的現(xiàn)狀，我主要采取學生活動的教學方法，讓學生真正的參與活動，而且在活動中得到認識和體驗，產(chǎn)生踐行的愿望。培養(yǎng)學生將課堂教學和自己的行動結(jié)合起來，充分引導學生全面的看待發(fā)生在身邊的現(xiàn)象，發(fā)展思辯能力，注重學生的心理狀況。
當然教師自身也是非常重要的教學資源。教師本人應該通過課堂教學感染和激勵學生，充分調(diào)動起學生參與活動的積極性，激發(fā)學生對解決實際問題的渴望，并且要培養(yǎng)學生以理論聯(lián)系實際的能力，從而達到最佳的教學效果。同時也體現(xiàn)了課改的精神。
基于本節(jié)課內(nèi)容的特點，我主要采用了以下的教學方法：
1、直觀演示法：
利用多媒體課件進行直觀演示，激發(fā)學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，促進學生對知識的掌握。
2、活動探究法
引導學生通過創(chuàng)設情景等活動形式獲取知識，以學生為主體，使學生的獨立探索性得到了充分的發(fā)揮，培養(yǎng)學生的自學能力、思維能力、活動組織能力。
3、集體討論法
針對學生提出的問題，組織學生進行集體和分組討論，促使學生在學習中解決問題，培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作的精神。
由于本節(jié)內(nèi)容與社會現(xiàn)實生活的關(guān)系比較密切，學生已經(jīng)具有了直觀的感受，可以讓學生自己閱讀課本并思考，并例舉生產(chǎn)實踐上存在的一些有關(guān)的現(xiàn)象，在老師的指導下進行討論，然后進行歸納總結(jié)，得出正確的結(jié)論。這樣有利于調(diào)動學生的積極性，發(fā)揮學生的主體作用，讓學生對本節(jié)知識的認知更清晰、更深刻。
五、學法
我們常說：“現(xiàn)代的文盲不是不懂字的人，而是沒有掌握學習方法的人”，因而，我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從機械的“學答”向“學問”轉(zhuǎn)變，從“學會”向“會學”轉(zhuǎn)變，成為真正的學習的主人。這節(jié)課在指導學生的學習方法和培養(yǎng)學生的學習能力方面主要采取以下方法：思考評價法、分析歸納法、自主探究法、總結(jié)反思法。
下面我具體來談談這一堂課的教學過程：
六、教學過程
在這節(jié)課的教學過程中，我注重突出重點，條理清晰，緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流，最大限度的調(diào)動學生參與課堂的積極性、主動性。
1、導入新課：
根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容、重點、難點引入新課時宜采用實驗方法導入新課，通過實驗現(xiàn)象巧設懸念，突出重點。教學中首先從一個實驗觀察引入，請學生觀察用土壤浸出液和蒸餾水培養(yǎng)的植物，問：“它們在長勢上有什么區(qū)別”，“為什么土壤浸出液中的植物長得好?”引出植物要生長得好需要吸收土壤中的礦質(zhì)元素，從而提出課題。這樣導入能造成學生急切期待解釋現(xiàn)象的心理，從而對學生產(chǎn)生極大的誘惑力，創(chuàng)造學習新知的良好氛圍和激發(fā)探求知識的渴望，從而把學生的注意力遷移到教學目標的實施上來，使學生的思維和注意力很快調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，為學習新知識打下堅實基礎?？梢哉f，精心設計好導言就等于成功了一半。
2、講授新課：
2.1介紹灰分元素，由此引入礦質(zhì)元素，使學生了解科學家的科學研究方法，激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生進行科學研究的能力。
2.2科學家們通過溶液培養(yǎng)法研究得到植物必需的礦質(zhì)元素種類。這段內(nèi)容的處理，我采用請學生設計實驗找出植物生活所必需的礦質(zhì)元素的方法。通過啟發(fā)引導，設計實驗方案，并通過學生互相評價，教師評價，逐漸形成較為成熟合理的實驗設計，教師借機引導出對照實驗應注意的問題(對照的思想和實驗條件的控制等)。告訴學生科學家就是通過這種方法，即溶液培養(yǎng)法找到植物必需礦質(zhì)元素的。
2.3根吸收礦質(zhì)元素過程
植物根細胞吸收礦質(zhì)元素是主動運輸?shù)倪^程，這一概念的建立在科學史上走過一段彎路。人類最初對這個問題的認識是錯誤的，后來經(jīng)過分析大量的實驗事實才認識到：“根細胞吸收礦質(zhì)元素的過程是主動運輸?shù)倪^程”。處理這段教材時，我先請學生提出猜想，“礦質(zhì)元素是如何進到根細胞內(nèi)部的?你能提出你的猜想嗎?”學生往往會提出一個錯誤的猜想，即認為：“礦質(zhì)元素離子是隨著水進入根細胞內(nèi)部的(假設一)?！蓖瑫r，有的學生會根據(jù)前面章節(jié)所學過的細胞膜的選擇透過性，認為：“礦質(zhì)元素離子是通過主動運輸?shù)姆绞竭M入根細胞內(nèi)部的(假設二)”。
教師提供資料(二組實驗事實)，引導學生分析，共同否定了假設一，這段討論設計的目的在于，潛移默化地告訴學生人們認識問題的本質(zhì)不是一個簡單的過程，會有一些錯誤的認識，但是科學本身具有自我更正的特性。
請學生分小組討論如何證明假設二，即科學的結(jié)論不能僅從理論到理論，一個假說要成為理論，一定要有充足的實驗證據(jù)。在這里請學生提出證明假設二的研究思路，希望能最大限度地發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力。激發(fā)學生的探究意識，讓學生初步了解探究實驗的一般步驟，并在教師提示下，能夠提出問題和假設。
最后通過CAI課件的演示，把微觀粒子的運動形象化，直觀化，增強了礦質(zhì)元素離子吸收的動感。使學生理解主動運輸是根尖細胞吸收礦質(zhì)離子的主要形式。而主動運輸需要消耗能量，能量來自呼吸作用，影響呼吸作用的因素有溫度和根系通氣狀況等，最后得出結(jié)論：凡是影響呼吸作用的因素都會影響根細胞吸收礦質(zhì)離子。這與生產(chǎn)實踐很貼近，應充分挖掘?qū)W生的生活實踐經(jīng)驗。
2.4植物對離子的選擇吸收
把蕃茄和水稻實驗前和實驗后Ca和Si濃度繪制成圖像，用投影片展示給學生，引導學生對比分析，得出蕃茄吸收Ca多，吸收Si少;水稻吸收Si多，吸收Ca少。提問：為什么植物對離子的吸收具有選擇性?學生通過吸收過程的學習知道吸收的第二步是主動運輸，主動運輸需要載體。因此，吸收什么樣的礦質(zhì)元素離子與根細胞膜上載體的種類有關(guān)。吸收離子的數(shù)量與載體的多少有關(guān)。
2.5礦質(zhì)元素的運輸和利用
請學生自己看書，總結(jié)出離子在植物體內(nèi)的三種存在形式及能否被再度利用。通過學生間的討論，補充、修正學生對當前問題的理解，完成對所學知識的意義建構(gòu)。
2.6介紹無土栽培
引導學生分析無土栽培的好處及在我國發(fā)展的前景。通過聯(lián)系生活實際，滲透科學、技術(shù)、社會相關(guān)聯(lián)的思想，激發(fā)并培養(yǎng)學生熱愛生物科學的情感興趣。
3、課堂小結(jié)，強化認識。
課堂小結(jié)，可以把課堂傳授的知識盡快地轉(zhuǎn)化為學生的素質(zhì);簡單扼要的課堂小結(jié)，可使學生更深刻地理解理論在實際生活中的應用，并且逐漸地培養(yǎng)學生具有良好的個性。

高一生物植物的激素調(diào)節(jié)教學設計

高三生物教案：《植物的礦質(zhì)營養(yǎng)學案1》教學設計

植物的礦質(zhì)營養(yǎng)

【學習目標】

1．知道植物的礦質(zhì)元素及其種類。

2．知道植物對礦質(zhì)元素吸收和利用的特點。

3．知道合理施肥的基礎知識。

【學習障礙】

1．理解障礙

(1)如何理解礦質(zhì)元素吸收的原理？

(2)如何理解礦質(zhì)元素的利用及其利用的特點？

(3)如何理解礦質(zhì)元素的吸收與水分的吸收是兩個相對獨立的過程？

(4)如何理解影響根對礦質(zhì)元素吸收的外界因素？

2．解題障礙

(1)解礦質(zhì)元素的吸收與其他生理活動的關(guān)系及綜合應用的題。

(2)解礦質(zhì)元素利用的題。

【學習策略】

1．理解障礙的突破

(1)用“遷移法”理解礦質(zhì)元素吸收的原理。

植物吸收礦質(zhì)元素的主要部位是根尖的根毛區(qū)，從細胞水平上看，主要是一個礦質(zhì)元素如何進入根毛區(qū)的表皮細胞的問題，即涉及到物質(zhì)進出細胞的方式。由于礦質(zhì)元素通常是以離子的形式被吸收的，因此，礦質(zhì)元素的吸收主要是一個主動運輸?shù)倪^程。聯(lián)系前面所學的“主動運輸”知識并將其遷移過來知道，主動運輸?shù)V質(zhì)元素離子到根細胞內(nèi)，需要存在于細胞膜上的專一性的運載礦質(zhì)元素離子的載體的同時，還要消耗細胞通過新陳代謝所提供的能量，如上圖所示。所以應重點從圖中①、②兩個方面來理解。①有關(guān)載體蛋白。由于細胞膜上不同的載體蛋白運載不同的礦質(zhì)元素離子，因而植物從營養(yǎng)環(huán)境中吸收礦質(zhì)元素時，還具有選擇吸收的性質(zhì)，即植物體能否吸收這種礦質(zhì)元素取決于細胞膜上載體的種類，吸收多少取決于細胞膜上載體的數(shù)量，運載某種元素的載體多，吸收某種元素就多；反之，這種元素吸收也就少。也就是說植物吸收各種元素的數(shù)量與各種元素存在于環(huán)境中的數(shù)量是不成比例的。因而不同植物對同一種礦質(zhì)元素吸收的情況不同，同一種植物對不同礦質(zhì)元素的吸收量也不同。此外，據(jù)初步分析研究，根對礦質(zhì)元素吸收的選擇性，還與元素進入植物體后的利用情況有關(guān)系，這與后面將要學到的礦質(zhì)元素的利用相聯(lián)系，應做好知識遷移的準備。②代謝能。由于吸收過程需要消耗能量，聯(lián)系前面所學的有關(guān)能量知識并遷移過來可知，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，而產(chǎn)生ATP所需的能量主要靠細胞質(zhì)中線粒體的有氧呼吸提供，有氧呼吸是一種生理活動，除了需要O2外還必須有細胞呼吸的酶參與，因而O2的濃度和影響酶活性的因素即溫度等都將影響到礦質(zhì)元素的吸收，即礦質(zhì)元素的吸收受O2濃度與溫度的影響。這部分知識與后面將要學到的細胞呼吸相聯(lián)系，應做好知識遷移的準備。

(2)用“并列比較法”理解礦質(zhì)元素的利用及其利用的特點。

各種礦質(zhì)元素被植物體吸收以后，隨著水分的運輸而到達植物體的各個組織器官中。有些礦質(zhì)元素是作為植物體的組成成分，有些是作為調(diào)節(jié)植物體生理功能的，也有些是兼?zhèn)溥@兩種作用的。

礦質(zhì)元素的利用取決于礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的存在形式。礦質(zhì)元素離子在植物體內(nèi)主要有三種形式存在，第一是以離子形式存在，如K＋；第二是形成不穩(wěn)定的化合物，如N、P、Mg等；第三是形成穩(wěn)定的化合物，如Fe、Ca等。其中第一、第二種形式在植物體中可以轉(zhuǎn)移,再度被利用。轉(zhuǎn)移時通常從代謝弱的地方轉(zhuǎn)移到代謝強的部位，因此這類元素在植物體內(nèi)大多數(shù)分布于分生區(qū)和嫩葉等代謝較旺盛的部分。第三種情況，F(xiàn)e、Ca在植物體內(nèi)不能轉(zhuǎn)移，也就不能再被利用。這類元素往往在越老的器官中含量越多。不能轉(zhuǎn)移的元素，植物體一旦缺乏，生理病癥都表現(xiàn)在新葉(嫩葉)。用并列比較法列表歸納如下：

元素舉例

植物體內(nèi)存在形式

能否轉(zhuǎn)移

利用情況

缺乏時最先受害的是

K

離子狀態(tài)

很容易

反復

老葉

N、P、Mg

不穩(wěn)定化合物

能

多次

老葉

Fe、Ca

穩(wěn)定化合物

不能

一次

新葉

(3)用“并列比較法”理解根吸收礦質(zhì)元素和吸收水分是兩個相對獨立的過程。

根對礦質(zhì)元素的吸收和對水分的吸收既有區(qū)別又有聯(lián)系。

區(qū)別是：第一，礦質(zhì)元素與水分進入根細胞的方式不同。水分是通過自由擴散進入細胞，礦質(zhì)元素離子是通過主動運輸進入細胞。第二，吸收的動力不同，吸收水分的動力是蒸騰拉力和根細胞與環(huán)境之間的濃度差而產(chǎn)生的根壓(主要是蒸騰拉力)；吸收礦質(zhì)元素離子的動力主要是根細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，由ATP釋放能量供載體做功。第三，吸收數(shù)量與外界濃度的關(guān)系不同。根細胞吸收礦質(zhì)元素離子需要水做溶劑，則兩者吸收數(shù)量理應成比例，但根對礦質(zhì)元素的吸收量與土壤溶液中礦質(zhì)離子的數(shù)量一般不成比例，即根對礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性。

聯(lián)系是：第一，礦質(zhì)元素的吸收要溶于水，隨水進入根細胞內(nèi)部。第二，礦質(zhì)元素在植物內(nèi)的運輸是隨著水分的運輸?shù)竭_植物體的各部分，其運輸?shù)膭恿χ饕际钦趄v拉力。第三，礦質(zhì)元素被根細胞吸收后，又會影響細胞內(nèi)外溶液的濃度，從而影響根對水分的滲透吸收。

綜上所述，根吸收礦質(zhì)元素離子和吸收水分是兩個相對獨立的過程。

(4)用“層析綜合法”理解影響根對礦質(zhì)元素吸收的外界因素。

根從土壤里吸收礦質(zhì)元素的多少和快慢受下列因素制約：

①水分和O2：根系吸收礦質(zhì)元素離子，主要靠細胞呼吸供應能量。如果O2供應不足，影響根系發(fā)育和呼吸，從而影響對礦質(zhì)元素的吸收，無論陸生還是水生植物都不例外。

土壤里的水分也影響植物對養(yǎng)分的吸收和利用。礦質(zhì)元素離子必須溶解在水里才被吸收。土壤干旱時施肥的效果差，因此可以增加或降低土壤的含水量，促進或控制植物吸收養(yǎng)分，來促進或控制植物的生長。此外，施肥不當，如礦質(zhì)元素離子濃度過高，植物根部細胞大量失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，造成“燒苗”現(xiàn)象。

②土壤溫度：土壤溫度對礦質(zhì)元素的吸收也有顯著的影響。如果土溫低，根系生長緩慢，就會降低根的有效吸收面積；土溫低，呼吸強度弱，供能少主動吸收慢；土溫低，微生物活動弱，有機物分解也慢。因此。在一定溫度范圍內(nèi)增高土溫有利于根吸收礦質(zhì)元素。

③土壤的酸堿度：酸堿度直接影響根細胞原生質(zhì)膜對礦質(zhì)元素的吸收。土壤酸堿度還能改變土壤里礦質(zhì)元素的溶解度。土壤過酸或過堿，都不利于作物吸收礦質(zhì)元素。栽培作物和溶液培養(yǎng)時，應考慮外界溶液的酸堿度。這樣能調(diào)節(jié)作物對礦質(zhì)元素的吸收和正常生長。

2．解題障礙的突破

(1)用“遷移法”和“類比分析法”解礦質(zhì)元素的吸收與其他生理活動的關(guān)系及綜合應用的題。

①礦質(zhì)元素的吸收與細胞呼吸及載體關(guān)系的綜合題

根對礦質(zhì)元素離子的吸收是一個主動運輸?shù)倪^程，從植物體本身來說，這必然與根的細胞呼吸和根細胞膜上的載體蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān)。細胞呼吸越強，釋放能量越多，吸收礦質(zhì)元素的離子就越快越多；某種載體多，吸收這種載體所運載的礦質(zhì)元素的離子就多。細胞呼吸增強到一定程度時，對礦質(zhì)元素離子的吸收要受載體蛋白質(zhì)數(shù)量的限制。

[例1]下圖是胡蘿卜在不同含氧情況下從溴化鉀溶液中吸收Br－的坐標曲線，請根據(jù)圖回答：

(1)Br－進入細胞的方式是________________________。

(2)細胞對礦質(zhì)元素的吸收除與____________密切相關(guān)外，還與_____________的多少有關(guān)。

解析：用“遷移法”和“類比分析法”解。植物吸收礦質(zhì)元素的主要部位是在根毛區(qū)，礦質(zhì)元素的吸收與根毛細胞有關(guān)。根毛細胞吸收礦質(zhì)離子的方式是遵循細胞的物質(zhì)運輸方式，細胞的物質(zhì)運輸方式在第二章中已經(jīng)學習過，因此在分析植物吸收礦質(zhì)離子的方式時，可遷移運用已學過的知識，從濃度梯度、載體、能量消耗這幾個方面進行討論。O2濃度與有氧呼吸有關(guān)，耗氧越多，細胞呼吸產(chǎn)生的能量越多。從上圖中可見，當氧含量為0%時，胡蘿卜的根毛細胞不吸收Br－，隨著氧含量的增加，吸收的Br－越來越多，說明Br－不能以自由擴散的方式進入根毛細胞，根毛細胞吸收Br－是需要消耗細胞呼吸所釋放的能量，因此Br－進入細胞的方式為主動運輸。當氧含量由20．8%提高到43．4%，Br－吸收量增加不多的原因是，主動運輸不僅需要消耗能量，而且需要細胞膜上的載體協(xié)助，由于載體數(shù)量有限，因此限制了Br－的吸收。由此可以得出這樣一個結(jié)論：當氧供應充足時，限制主動運輸?shù)氖禽d體的數(shù)量；而氧供應不足時，限制主動運輸進行的是能量的供應，所以，當土壤通氣狀況不良時，植物根部對礦質(zhì)離子的吸收就會受到阻礙。

答案：(1)主動運輸 (2)氧含量 載體數(shù)量

②關(guān)于植物礦質(zhì)代謝與水分代謝關(guān)系的題

[例2]一般情況下，植物在陽光下吸水速率大于在暗處的吸水速率，但吸收礦質(zhì)離子的速率卻不受影響，其原因是

A．植物吸收水分與吸收礦質(zhì)離子的時間不同

B．植物吸收水分與吸收礦質(zhì)離子的過程是兩個各自獨立，無任何聯(lián)系的過程

C．植物吸收水分與吸收礦質(zhì)離子的過程是兩個相互聯(lián)系，又各自獨立的過程

D．植物吸收水分的部位與吸收礦質(zhì)離子的部位不同

解析：用“遷移法”和“類比分析法”解。礦質(zhì)元素一定要溶于水中才能被植物吸收，植物吸收礦質(zhì)離子后引起水勢下降，能夠促進植物對水分的吸收，植物吸收水分和礦質(zhì)離子的部位都在植物根部的根毛區(qū)，所以植物吸收水分與吸收礦質(zhì)離子的過程是兩個相互聯(lián)系的過程；但是根毛細胞吸收礦質(zhì)離子的方式，主要是主動運輸，這與水分進出細胞的方式完全不同，因此植物吸收水分與吸收礦質(zhì)離子的過程是兩個相對獨立的過程。

答案：C

③關(guān)于植物礦質(zhì)代謝與光合作用關(guān)系的題

[例3]寫出三種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素符號及它們在光合作用中的作用。

元素：_________作用________________________________；

元素：_________作用________________________________；

元素：_________作用________________________________。

解析：用“遷移法”和“類比分析法”解。此題要求分析與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素，首先要分析試題中所包含的知識點：礦質(zhì)元素的概念、光合作用中起重要作用的物質(zhì)以及這些物質(zhì)中所包含的礦質(zhì)元素。由于是礦質(zhì)元素，所以C、H、O要除外，然后要聯(lián)系光合作用過程，分析在這個過程中需要哪些重要的化合物，這些化合物中含有哪些重要的礦質(zhì)元素。光合作用中需要葉綠素吸收光能，需要多種酶參加，在光合作用過程中光反應產(chǎn)生ATP和[H]供暗反應需要。葉綠素中含有的一種重要的礦質(zhì)元素Mg；ATP中含有P元素；酶幾乎都是蛋白質(zhì)，含有N、S等礦質(zhì)元素。

答案：Mg 葉綠素的成分 P 形成ATP需要P N 葉綠素和各種酶的成分(只答酶的成分不扣分)此外，與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素還有S、Fe、Cu、Mn、K、Cl等，只要回答出來，寫出相應的作用都可以給分。

點評：此題的常見錯誤是將C、H、O歸屬于礦質(zhì)元素而導致錯誤，還有考慮到了N和P，但認為N是細胞膜中蛋白質(zhì)的成分，P是磷脂的成分，磷脂是細胞膜的主要成分，這些礦質(zhì)元素的作用必須與光合作用密切相關(guān)。從此題可以看出，在學習過程中要將前后知識聯(lián)系起來，并且要將所學的知識與實際結(jié)合起來。答案不是唯一的，可以盡可能地進行思維發(fā)散，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

(2)用“類比分析法”解礦質(zhì)元素利用的題。

[例4]某一綠化樹種春季葉色正常，夏季幼葉出現(xiàn)缺綠現(xiàn)象，檢測發(fā)現(xiàn)是土壤中缺乏一種礦質(zhì)元素所致，經(jīng)葉面噴施此礦質(zhì)元素，樹木生長很快恢復正常。這種礦質(zhì)元素是

A．N B．Mg C．Fe D．C

解析：用“淘汰法”(排除法)解。有關(guān)此類方法的解釋見“第二章學習四，細胞核的結(jié)構(gòu)和功能”中的說明。C、H、O顯然不屬于礦質(zhì)元素，應該排除D。Mg是構(gòu)成葉綠素分子的關(guān)鍵元素，N對植物生長也起著十分重要的作用，但缺綠的是幼葉，說明土壤中缺少的是一次性利用的元素，因為雖然老葉中含有這種元素，但這種元素形成了穩(wěn)定的不易分解的化合物，這樣就不能轉(zhuǎn)移到幼葉再利用。如Fe、Ca、S都是形成穩(wěn)定化合物而被一次性利用的元素，其余的以離子(如K＋)或不穩(wěn)定化合物形式存在，均為可多次利用的元素，因為老葉含有這些元素，現(xiàn)在幼葉缺少了這種元素，那么這些元素能夠轉(zhuǎn)移到幼葉部位重新利用或合成新的化合物。答案：C

點評：植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相對缺乏時，遵循“優(yōu)先供給生長中心”的原則。所謂“生長中心”，是指植物體幼嫩的、生長最為旺盛的部位。如發(fā)現(xiàn)生長中心因缺乏礦質(zhì)元素而生長受阻，則可推測缺少的是一次性利用的元素(即因形成難溶化合物而無法轉(zhuǎn)移)。

【同步達綱練習】

1．10月份以后，隨著氣溫轉(zhuǎn)低，大白菜的呼吸強度變?nèi)?，結(jié)果大白菜的新葉和老葉中鈣的成分含量將是

A．幼葉大于老葉 B．一樣多 C．老葉大于幼葉 D．無法判斷

2．植物細胞對NH的吸收較困難，對NO的吸收較容易，是因為

A．細胞膜上兩種離子載體的數(shù)量不同 B．細胞中NH和NO的數(shù)量不同

C．細胞呼吸提供的能量不同 D．土壤溶液中NH和NO的數(shù)量不同

3．對綠色植物自身來說，制約其吸收礦質(zhì)元素離子的因素有

①根細胞呼吸的強弱 ②根細胞內(nèi)細胞液的濃度 ③植物的蒸騰作用 ④物種自身的遺傳性

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

4．植物的礦質(zhì)代謝對光合作用有所影響，請回答出某一種礦質(zhì)元素在葉綠體的構(gòu)成和光合作用中的作用：

A．________________________________________________________________。

B．________________________________________________________________。

C．________________________________________________________________。

5．一般情況下，下列哪項不會呈現(xiàn)下圖所示的變化

A．葉綠素的含量 B．Mg2＋的含量 C．Ca2＋的含量 D．單位時間內(nèi)光合作用生產(chǎn)量

參考答案【同步達綱練習】

1．解析：用“遷移法”來解。大白菜對礦質(zhì)離子的吸收是一個主動運輸?shù)倪^程，需要細胞呼吸提供能量，溫度降低，細胞呼吸減弱，Ca吸收量減少。Ca是不能再利用的元素。缺少時新葉含量降低。答案：C

2．解析：用“成因法”來解。植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性，其原因是與細胞膜上載體種類的多少有關(guān)，某種載體多，吸收這種載體所運載的離子就多；反之就少。答案：A

3．解析：用“成因法”來解。答案：D

4．解析：用“遷移法”來解。植物體吸收的礦質(zhì)元素對光合作用影響比較多的應屬于大量的礦質(zhì)元素，其中我們比較了解的N、P等，可以任意選其一，如P。答案：A．磷是葉綠體雙層膜和基粒的構(gòu)成成分 B．磷是ATP的成分，ATP在能量轉(zhuǎn)換中起重要作用 C．磷是葉綠體DNA的構(gòu)成成分，磷在光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起重要作用

5．解析：用“遷移法”和“類比分析法”解。此題以葉片年齡作為共性的參照因素，綜合考查了植物對礦質(zhì)元素的利用特征、光合作用與葉綠素的關(guān)系。鎂是葉綠素的成分等基礎知識，體現(xiàn)了生物學科內(nèi)知識綜合的命題思想，要求我們綜合運用所學的生物學知識多角度、多層次地解決實際問題。本題可根據(jù)Ca2＋的利用特點，Ca2＋被植物某部位利用即成為穩(wěn)定化合物，因而不能移動，其含量相對穩(wěn)定，不會隨葉片年齡變遷而變化，故應選C。

答案：C

高三生物教案：《植物的水分代謝與礦質(zhì)營養(yǎng)》教學設計

植物的水分代謝與礦質(zhì)營養(yǎng)

【本章知識框架】

【疑難精講】

1．理解吸脹吸水和滲透吸水

吸脹吸水是指細胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸脹作用。當大分子的淀粉粒和蛋白質(zhì)等處于凝膠狀態(tài)時，這些大分子之間有大大小小的縫隙。水分子會迅速地以擴散作用或毛細管作用等形式進入凝膠內(nèi)部，具有極性的水分子與親水凝膠結(jié)合起來，使其膨脹，這種現(xiàn)象叫吸脹作用。原生質(zhì)凝膠吸脹作用的大小與該物質(zhì)的親水性大小有關(guān)，蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的親水性依次遞減。因此大豆種子（含蛋白質(zhì)多）比玉米種子（含蛋白質(zhì)相對少）的吸脹作用要大。干燥的種子吸脹作用的力量相當大，人們用大豆等種子填入巖石裂縫中，灌水以后，大豆的吸脹力可使巖石崩裂；將大豆從枕骨大孔裝入顱腔內(nèi)，加水后利用大豆的吸脹作用可將頭骨分開。

植物細胞形成液泡以后主要靠滲透作用吸水，這是因為成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)：①細胞膜和液泡膜（原生質(zhì)層）是選擇透過性膜；②細胞液和外界的土壤溶液有濃度差，細胞液就通過細胞膜和液泡膜與土壤溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)，因而成熟的植物細胞主要靠滲透吸水。這二種吸水方式及其變化是考點之一，如小麥根尖四部分結(jié)構(gòu)：根冠（具液泡）、分生區(qū)（液泡尚未形成），伸長區(qū)（液泡由小變大，由多變少），成熟區(qū)（具液泡，具根毛吸收面積大），其主要吸水方式依次為：滲透吸水、吸脹吸水、以吸脹為主—以滲透為主、滲透吸水。

2．正確理解擴散與滲透的區(qū)別

物質(zhì)從高濃度到低濃度的運動叫擴散。如氣體從濃度高的地方向濃度低的地方擴散，溶質(zhì)分子在溶劑中的運動（如蔗糖放入清水后的運動）等。例如：下圖甲、乙兩個容器內(nèi)都盛有清水，若把蔗糖（溶質(zhì)分子）從甲圖的A側(cè)放入，過一段時間后，整個溶液成為一定濃度的蔗糖水溶液，這就是蔗糖在水中的擴散作用。乙裝置中，在C處加一半透膜，再從A處放入蔗糖，則由于半透膜不允許蔗糖分子通過，使A、C側(cè)溶液的濃度高，C、B側(cè)溶液的濃度低，產(chǎn)生滲透壓，由于水分子可以自由通過半透膜，水分子從C、B側(cè)向A、C側(cè)擴散得多，故一段時間后，A、C側(cè)的液面上升（丙圖），C、B側(cè)的液面下降。水及其他溶劑分子通過半透膜的擴散叫滲透。由此我們可以看出，滲透與擴散的不同在于滲透必須有半透膜。據(jù)此，動物細胞的細胞膜亦是選擇透過性膜，也可以發(fā)生滲透作用。

3．礦質(zhì)元素與代謝過程

礦質(zhì)元素也稱為灰分元素，把植物體烘干充分燃燒，植物體中的碳、氫、氧、氮等元素以CO2、H2O、分子態(tài)氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是礦質(zhì)元素。礦質(zhì)元素以氧化物形式存于灰分中，因氮元素也是植物從土壤中以無機鹽形式吸收來的，所以礦質(zhì)元素是指除C、H、O以外的，由根吸收來的元素。礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，需要做缺某種元素的栽培實驗來證明。

礦質(zhì)元素的吸收和利用也是重要考點，礦質(zhì)元素吸收原理是主動運輸，因此該過程與根細胞的呼吸作用密切相關(guān)：根呼吸作用為礦質(zhì)元素的吸收提供了ATP，因此，土壤板結(jié)等缺氧環(huán)境造成植物吸收礦質(zhì)元素的能力下降，影響植物生長發(fā)育。

進入植物體內(nèi)的礦質(zhì)元素離子，因在細胞內(nèi)的存在形式不同（離子狀態(tài)、不穩(wěn)定化合物狀態(tài)、穩(wěn)定化合物狀態(tài)），記住N、P、K、Mg四種可重復利用的元素，重復利用的礦質(zhì)元素離子在植物生長過程中可以由衰老組織向幼嫩組織轉(zhuǎn)移，不重復利用的礦質(zhì)元素不能轉(zhuǎn)移。因此要分清植物缺乏什么元素時，衰老和幼嫩兩種組織誰先受到傷害的問題。

4．根吸收礦質(zhì)元素離子與吸收水分的關(guān)系

這是兩個顯著不同又密切聯(lián)系的生理過程。首先，二者存在明顯的差別，一是吸收方式不同：根細胞以滲透和擴散方式吸收水分，而吸收礦質(zhì)元素離子則通過主動運輸?shù)姆绞剑欢俏談恿Σ煌何账值膭恿κ钦趄v拉力和根細胞與環(huán)境之間的溶液濃度差構(gòu)成的滲透壓，吸收礦質(zhì)元素離子的動力主要是根細胞呼吸作用產(chǎn)生的ATP、載體消耗能量做功。三是吸收數(shù)量與外界濃度的關(guān)系不同：能否從外界吸水是由細胞液與外界溶液的相對濃度決定的，當細胞液濃度高于外界溶液的濃度時細胞就吸水，反之則失水；而吸收礦質(zhì)元素離子的多少，是由細胞膜上載體的種類和數(shù)量決定的，某種載體多，吸收它所運載的礦質(zhì)元素離子就多，否則就少。其次，兩個吸收過程緊密聯(lián)系，不可分割。一是吸收器官是相同的，即吸收的主要器官都是根，而且最活躍的部位均是成熟區(qū)的細胞（表皮細胞）。二是礦質(zhì)元素離子一般先溶于水呈離子狀態(tài)，以離子狀態(tài)被吸收；而且礦質(zhì)元素離子進入植物體后也是隨著水分被運輸?shù)街参矬w的各個器官、組織。三是礦質(zhì)元素離子被細胞吸收后，又會影響到細胞內(nèi)外溶液的濃度，從而影響根細胞的吸水量。因此，根吸收礦質(zhì)元素離子與吸收水分是兩個相對獨立的生理過程。

5．關(guān)于有機物和無機物的運輸

植物體從土壤中吸收的水分和礦質(zhì)元素是通過導管向上運輸?shù)街参锏母鱾€部分，其中運輸?shù)闹饕獎恿κ侵参锏恼趄v作用。植物體光合作用制造的有機物主要通過篩管向下運輸?shù)街参锏南鄬Σ课弧?/p>

【學法指導】

本部分可安排2～3課時完成。

本部分知識主要分析植物吸水與失水的原理和礦質(zhì)元素的吸收過程，教師可以通過提綱，聯(lián)系化學知識和學生一起討論、分析并弄清楚滲透與擴散的區(qū)別，分析成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)特點，明確植物細胞是一個滲透系統(tǒng)，根細胞吸收礦質(zhì)元素離子的過程、礦質(zhì)元素離子的吸收與呼吸作用的關(guān)系等有關(guān)問題，大約需要一課時的時間。

第2課時可安排學生實驗，以教材中的實驗為基礎，進行實驗設計，如設計一個實驗驗證某種植物細胞液的濃度（為了縮短實驗時間，可將標本分別放入不同濃度的溶液中，一段時間后進行鏡檢），或?qū)嶒灧治觥嶒灧治龊蛯嶒炘O計題目可由教師自己編寫或事先向?qū)W生征集，提高學生參與教學過程的積極性，從學生中選取具有一定代表性的實驗設計，同學生一起進行實驗分析。

第3課時可處理有關(guān)習題，進行反饋矯正。

單純的考查水分代謝和礦質(zhì)代謝的試題較少，往往是和植物的其他生理活動結(jié)合來考查，如：和光合作用聯(lián)系，和呼吸作用聯(lián)系，和生產(chǎn)中的現(xiàn)實問題聯(lián)系（如無土栽培中對水分、礦質(zhì)元素的需要及與呼吸和光合作用的聯(lián)系分析）。因此，在復習該知識時要注意和相關(guān)知識的聯(lián)系。

【典型例題精講】

［例1］（2003年上海春季高考題）家庭養(yǎng)花，一次施肥過濃，引起花卉萎蔫，可采取的措施是

①加強光照 ②改善空氣流通 ③適當澆灌清水 ④更換盆中泥土

A．①③ B．②④ C．①② D．③④

【解析】一次施肥過多，使根細胞周圍的土壤溶液濃度高于植物細胞液的濃度，使細胞失水造成萎蔫，此時應設法降低土壤溶液的濃度，使細胞液濃度小于外界溶液的濃度，植物才能吸水，在題目給出的措施中，只有D組合可以達到此目的?！敬鸢浮緿

［例2］（2000年廣東高考題）將成熟的植物細胞放在溶液中能構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，主要原因是

A．液泡膜內(nèi)外溶液的濃度差 B．細胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過性膜

C．細胞壁是全透性的 D．水分可以自由出入細胞

【解析】要構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)。必需具備兩個條件：一是具有半透膜，二是半透膜的兩側(cè)要有溶液的濃度差。一個成熟的植物細胞的原生質(zhì)層可以看作是一層半透膜，細胞液和外界溶液可以看作是原生質(zhì)層（半透膜）兩側(cè)的溶液濃度，二者存在濃度差時，就會發(fā)生滲透作用。題中的C、D兩項顯然是不符合題意。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的特點，構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)的主要原因應是B項。A項的說法本身也不合理，準確的說法應是“原生質(zhì)層內(nèi)外溶液有濃度差”。 【答案】B

［例3］（2001年上海高考題）人紅細胞的滲透壓與x濃度的食鹽水相當。而浸在y濃度食鹽水中的紅細胞破裂；浸在z濃度食鹽水中的紅細胞收縮。則這三種食鹽水的濃度大小依次為

A．x＞y＞z B．y＞x＞z C．z＞y＞x D．z＞x＞y

【解析】此題主要考查細胞吸水和失水的條件。溶液的滲透壓越大，其溶液的濃度越大。紅細胞在y濃度的食鹽水中破裂，證明紅細胞吸水，說明紅細胞內(nèi)液的濃度大于y食鹽水的濃度，因此x食鹽水的濃度大于y食鹽水的濃度；相反，紅細胞在z食鹽水中皺縮，證明紅細胞失水，說明紅細胞內(nèi)液的濃度小于z食鹽水的濃度，因此x食鹽水的濃度小于z食鹽水的濃度?！敬鸢浮緿

［例4］夏季，高大的喬木從土壤中吸收水分并運輸?shù)秸麄€植物體的主要動力來自

A．細胞內(nèi)大分子親水物質(zhì) B．呼吸作用生成的ATP

C．細胞液的滲透壓 D．植物的蒸騰作用

【解析】此題考查植物蒸騰作用的重要意義。植物體內(nèi)的水分，主要以水蒸氣的形式通過葉片的氣孔散失到大氣中，這就是蒸騰作用。根吸收的水分有95%~99%左右都由于蒸騰作用而散失掉了，只有1%~5%左右保留在植物體內(nèi)，參與光合作用和其他的代謝過程。植物通過蒸騰作用散失大量的水分并不是一種浪費，而對于植物體正常生命活動的維持有著多方面的重要意義，其中最突出的一個方面是：植物通過蒸騰作用散失水分，是植物吸收水分和促使水分在體內(nèi)運輸?shù)闹饕獎恿?。高大的樹木，如果沒有蒸騰作用通過散失水分所產(chǎn)生的拉力，水分就不能達到樹冠。 【答案】D

［例5］為確定某種元素是否為植物所必需，用缺少該元素的“完全營養(yǎng)液”進行培養(yǎng)，應該

A．以土壤為基質(zhì)盆栽，加上述營養(yǎng)液 B．大田種植，澆上述營養(yǎng)液

C．以沙土為基質(zhì)，加上述營養(yǎng)液 D．只用上述營養(yǎng)液，不用基質(zhì)

【解析】本題考查學生在掌握礦質(zhì)營養(yǎng)基本知識的基礎上的分析問題的能力。教材中沒有直接提到確定某種元素是否為植物所必需的方法，但教材中指出，植物體內(nèi)一旦缺乏某一種必需的礦質(zhì)元素，植物體就會表現(xiàn)出相應的病癥。所以，要確定某種元素是否為植物所必需，就應當在培養(yǎng)液中去掉該種元素，觀察植物是否有病癥的出現(xiàn)。為了實驗的精確性，必須保證實驗中使用的培養(yǎng)液、容器和基質(zhì)中都不會有該元素存在。A選項以土壤為基質(zhì)，而土壤中含有各種元素，因此不能采用；B選項實際上與A選項是一樣的，大田種植就是以土壤為基質(zhì)；C選項以沙土為基質(zhì)，沙土是一種含沙較多的土壤，也是不能采用的。正確的應當是D選項，只用上述營養(yǎng)液培養(yǎng)，不用任何基質(zhì)，以確保實驗的精確性?！敬鸢浮緿

［例6］有些地區(qū)用燃燒的方法處理農(nóng)田中的大量秸稈。請?zhí)羁栈卮穑?/p>

（1）秸稈在燃燒時放出的熱能最終來源于_________。秸稈中的能量是作物通過_________過程貯存起來的。

（2）秸稈燃燒后只留下少量的灰分。這些灰分是作物在生長過程中從_________中吸收的_________。

（3）除了灰分以外，構(gòu)成秸稈的其他物質(zhì)，在燃燒過程中以_________________等氣體形式散失到_________中。

【解析】考查學生對綠色植物光合作用和礦質(zhì)代謝等基礎知識的理解和應用。綠色植物體內(nèi)含有的有機物主要是植物體通過光合作用合成的糖類，還有由糖類進一步轉(zhuǎn)化而來的脂類和蛋白質(zhì)。作物秸稈燃燒時放出的熱能就是糖類等有機物貯存的能量，這些能量是植物通過光合作用過程，將光能轉(zhuǎn)變成化學能后貯存其中的，所以說，秸稈燃燒時放出的熱能最終來源于太陽光能，是作物通過光合作用過程貯存起來的。

作物秸稈燃燒時，秸稈內(nèi)主要由C、H、O、N等元素構(gòu)成的各種有機物經(jīng)過燃燒，產(chǎn)生出大量的二氧化碳、水蒸氣、分子態(tài)氮和氮的氧化物等氣體，這些氣體散失到大氣中。余下的一些不能揮發(fā)的殘渣，叫做灰分?；曳值闹饕煞质歉鞣N礦質(zhì)元素的氧化物，所以礦質(zhì)元素也叫做灰分元素。這些灰分元素是作物在生長過程中主要由根系從土壤中吸收而來的。此題還涉及到一定的化學知識。

【答案】（1）太陽能 光合作用（2）土壤 礦質(zhì)元素（3）二氧化碳、水蒸氣、氮氧化物、分子態(tài)氮大氣

［例7］（2002年全國春季高考題）取新鮮的馬鈴薯塊莖，去皮后切取兩個相同大小的立方塊，一塊放在濃鹽水中，另一塊放在清水中（如下圖所示）。請判斷一段時間后它們的變化，并解釋其原因。

（1）圖（a）中馬鈴薯塊_________（收縮，不變，膨脹）。

解釋原因：____________________________。

（2）圖（b）中馬鈴薯塊_________（收縮，不變，膨脹）。

解釋原因：____________________________。

【解析】此題考查植物細胞吸水和失水的原因。新鮮的馬鈴薯塊莖細胞內(nèi)具有液泡，將它放到清水或濃鹽水中時，就會發(fā)生滲透作用。a中的馬鈴薯塊處在濃鹽水中，由于細胞液的濃度小于濃鹽水的濃度，細胞失水而皺縮；相反，b中的馬鈴薯塊處在清水中，由于細胞液具有一定的濃度，細胞吸水而膨脹。

【答案】（1）收縮 鹽水的濃度大于馬鈴薯細胞液的濃度，由于滲透作用使細胞內(nèi)水分外滲

（2）膨脹 馬鈴薯細胞液有一定濃度，由于滲透作用水分進入細胞

【達標訓練】

一、選擇題

1．（2002年粵豫桂高考題）植物吸收礦質(zhì)元素受內(nèi)外因素的影響，下列敘述錯誤的是

A．呼吸抑制劑可降低植物對礦質(zhì)元素的吸收

B．在一定范圍內(nèi)，植物對礦質(zhì)元素的吸收隨溫度的增加而增加

C．根吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是沒有關(guān)聯(lián)的

D．光合作用受阻一定時期后，有機物缺乏，影響根吸收礦質(zhì)元素

【解析】此題考查影響植物吸收礦質(zhì)元素的因素以及與水分吸收的關(guān)系。礦質(zhì)元素的吸收是一個主動運輸?shù)倪^程，需要細胞呼吸作用提供能量。凡是影響到植物的呼吸作用的因素，都會影響到植物對礦質(zhì)元素的吸收。呼吸抑制劑抑制了植物的呼吸作用，必然會降低植物對礦質(zhì)元素的吸收；一定范圍內(nèi)的溫度提高，加強了植物的呼吸作用，有利于植物對礦質(zhì)元素的吸收；光合作用受阻一定時期后，有機物缺乏，降低了植物的呼吸作用過程；根主要吸收溶于土壤溶液中的礦質(zhì)元素，盡管二者吸收的原理不同，礦質(zhì)元素的運輸是靠水分的運輸而運輸?shù)?，二者的吸收有一定的?lián)系?！敬鸢浮緾

2．為了提高移栽幼苗的成活率常常采用根部帶土和去掉部分葉片的措施，目的是

A．保護根毛，減少蒸騰作用 B．防止根部營養(yǎng)損失，增強呼吸

C．促進根的發(fā)育，降低光合作用 D．保護幼根，提高植物體溫度

【解析】植物體的蒸騰作用散失掉95%~99%的水分。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，移栽幼苗時，常采取的措施就是帶土（保護根毛，有利于水分的吸收）、剪去幾片葉子或移栽后遮蔭處理（降低蒸騰作用）。 【答案】A

3．（2003年新課程理綜高考題）植物葉片從幼到老的整個生命活動過程中

A．有機物輸出也輸入，礦質(zhì)元素只輸入 B．有機物只輸出，礦質(zhì)元素只輸入

C．有機物只輸出，礦質(zhì)元素輸入也輸出 D．有機物與礦質(zhì)元素都既輸入，又輸出

【解析】通過閱讀題干分析本題問的是植物體“葉片”從幼到老的整個生命活動過程中有機物與礦質(zhì)元素的變化情況，而不是問整個“植物體”。植物的葉是由葉芽發(fā)育而來，首先葉芽需要經(jīng)過細胞分裂、分化逐漸發(fā)育成熟。在這個過程中葉芽細胞首先要得到有機物才能保證細胞分裂、分化所需要的能源；等到葉芽逐漸發(fā)育成熟，葉肉細胞形成后，葉肉細胞通過光合作用制造有機物，不僅滿足葉片細胞的需要，而且還可以將制造的有機物儲存到根、莖或花、果中。礦質(zhì)元素在葉片的發(fā)育過程中首先要輸入，在衰老的過程中，K、P等元素要移動到幼嫩的器官；而Ca、Fe等元素往往不移動。 【答案】D

4．下列細胞中依靠滲透吸水的是

A．根生長點細胞 B．莖形成層細胞 C．失水的葉肉細胞 D．干燥種子的細胞

【解析】成熟的植物細胞靠滲透吸水，干種子、形成層、分生區(qū)細胞沒有液泡，只靠吸脹吸水。

【答案】C

5．將洋蔥鱗片葉放在0.45mol蔗糖溶液中，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在0.35mol的蔗糖溶液中，細胞有脹大趨勢；放在0.4mol蔗糖溶液中，細胞似乎不發(fā)生什么變化，這表明

A．洋蔥表皮細胞已經(jīng)死亡 B．細胞膜不允許水分子自由通過

C．蔗糖分子進入細胞導致滲透平衡 D．細胞液濃度為0.4 mol左右

【解析】成熟植物細胞的細胞液通過原生質(zhì)層與外界溶液構(gòu)成了滲透系統(tǒng)。當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞吸水，整個細胞有脹大的趨勢；反之，細胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象；當細胞液濃度等于外界溶液濃度時，細胞既不吸水也不失水（事實上，此時細胞吸水和失水達到了平衡）從外表看不出什么變化。

【答案】D

6．在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原”實驗中，之所以用已經(jīng)成熟的洋蔥表皮細胞做實驗材料，是因為這樣的細胞具有

A．伸縮性很小的細胞壁 B．功能完善的細胞膜

C．能夠流動的細胞質(zhì) D．大而醒目的液泡

【解析】植物細胞質(zhì)壁分離和復原的條件有：①植物細胞必須是活細胞；②細胞液濃度與外界溶液的濃度必須有濃度差；③植物細胞必須有大的液泡（成熟的植物細胞一般都有一個比較大的液泡，有的液泡可占整個細胞體積的90%以上），最好細胞液中帶有色素，這樣便于觀察，紫色的洋蔥表皮細胞就能很好地滿足這些條件。 【答案】D

7．把蠶豆葉表皮浸在7%的尿素溶液中，其細胞便發(fā)生質(zhì)壁分離，不久這些細胞又發(fā)生了質(zhì)壁分離復原，其原因是

A．細胞液溶質(zhì)透出細胞 B．尿素分子進入細胞

C．細胞壁被破壞 D．尿素溶液濃度低于細胞液的濃度

【解析】7%的尿素溶液引起質(zhì)壁分離現(xiàn)象，顯然其濃度大于細胞液的濃度。但不久又逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復原，說明尿素溶液與細胞液的濃度發(fā)生了變化，其原因是尿素進入了液泡，使細胞液的濃度升高，是細胞失水的結(jié)果。如果是原生質(zhì)層受到損傷，細胞就不會出現(xiàn)復原現(xiàn)象。細胞壁是全透性的，不影響尿素分子通過，與細胞內(nèi)外溶液的變化無關(guān)。 【答案】B

8．最能證明植物細胞通過滲透作用原理的實驗是

A．將萎蔫的青菜放入清水中會變得硬挺 B．將根尖細胞放入清水中會吸水

C．將土豆放入鹽水中會變軟 D．觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離復原

【解析】A、B兩項只反映了植物細胞的吸水，C項反映了失水，而D項則反映了植物細胞吸水和失水的兩個過程，所以最能證明滲透作用的原理。 【答案】D

9．下列屬于滲透作用的是

A．水分子通過細胞壁 B．葡萄糖分子通過細胞膜

C．K+通過原生質(zhì)層 D．水分子通過原生質(zhì)層

【解析】滲透作用是指溶劑分子通過半透膜的擴散作用，細胞壁是全透性的，K+和葡萄糖通過細胞膜和原生質(zhì)層的原理是主動運輸。 【答案】D

10．根毛細胞從土壤溶液中吸收水分的原因是

A．細胞壁由親水性的物質(zhì)組成 B．細胞液濃度低于土壤溶液濃度

C．細胞液濃度高于土壤溶液濃度 D．細胞液濃度等于土壤溶液濃度

【解析】成熟的植物細胞與外界溶液構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，水分進出細胞主要取決于細胞液和外界溶液的濃度差。正常情況下，細胞液濃度總是大于外界溶液濃度，細胞表現(xiàn)出吸水；干種子、分生區(qū)的細胞由于沒有液泡，它們的吸水是靠吸脹作用，這是因為纖維素、淀粉等都是親水性的物質(zhì)，題目給出的細胞是成熟區(qū)的細胞，成熟區(qū)的細胞具有大的液泡，靠滲透作用吸水。 【答案】C

11．從馬鈴薯中用打孔器打出兩圓柱體塊P和Q，P在蒸餾水中放1小時，Q在與馬鈴薯細胞液等滲的鹽溶液中放1小時，測定處理的圓柱體是否與原來的孔剛好合適

A．P不合適，但Q剛好合適 B．P不合適，Q也不合適

C．P精確的合適，Q也精確的合適 D．P精確的合適，但Q精確的不合適

【解析】馬鈴薯細胞液濃度高于蒸餾水，細胞滲透吸水，圓柱體P堅挺膨脹，比原來的孔大；而圓柱體Q放在與細胞液等滲的鹽溶液中，細胞既不吸水也不失水，因此其與原來的孔剛好合適。 【答案】A

12．與干種子吸水方式相同的細胞是

A．根尖分生區(qū)細胞 B．根毛細胞 C．根尖伸長區(qū)細胞 D．葉肉細胞

【解析】干種子的吸水方式是吸脹吸水。在題目給出的選項中，根尖分生區(qū)的細胞因無液泡，所以靠吸脹吸水?！敬鸢浮緼

13．（2003年上海高考題）北方冬季常綠植物體內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)料的運輸減弱或近于停止，主要原因是

A．吸收作用減弱 B．蒸騰作用減弱 C．光合作用減弱 D．呼吸作用減弱

【解析】蒸騰作用能加速水分及礦質(zhì)元素的運輸。冬季氣溫下降，蒸騰作用減弱，致使植物體內(nèi)的水分流動減弱，從而使礦質(zhì)元素的運輸也減弱或近于停止。 【答案】B

14．橡膠樹的根吸收水分的主要方式和主要用途是

A．滲透作用、形成膠乳 B．滲透作用、蒸騰作用

C．吸脹作用、光合作用 D．吸脹作用、呼吸作用

【解析】根吸收水分的方式有吸脹吸水和滲透吸水，其中植物根吸收水的主要方式是滲透作用，植物吸收的水分，主要用于蒸騰作用。 【答案】B

15．對綠色植物來說，制約其吸收礦質(zhì)元素離子的因素有

①根細胞呼吸作用的強弱 ②根細胞內(nèi)細胞液的濃度 ③植物的蒸騰作用 ④物種自身的遺傳性

A．①② B．②③ C．①③ D．①④

【解析】根細胞的呼吸作用與礦質(zhì)元素離子的吸收有關(guān)，這是因為呼吸作用能為礦質(zhì)元素離子的吸收提供能量，礦質(zhì)元素離子是通過細胞膜上載體的主動運輸吸收，載體是一種蛋白質(zhì)，細胞膜上載體的種類和數(shù)量又與物種的遺傳性有關(guān)。 【答案】D

16．綠色植物吸收水分最活躍的區(qū)域是

A．植物的根系 B．根尖的伸長區(qū) C．成熟區(qū)的表皮細胞 D．根冠細胞

【解析】成熟區(qū)的表皮細胞有根毛，具有大的液泡，在正常情況下，其細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度，是植物吸收水分最活躍的區(qū)域。 【答案】C

17．（2003年新課程理綜高考題）取適量干重相等的4份種子進行不同處理：（甲）風干，（乙）消毒后浸水萌發(fā)，（丙）浸水后萌發(fā)，（?。┙劝l(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個保溫瓶中。一段時間后，種子堆內(nèi)溫度最高的是

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

【解析】根據(jù)題意種子在萌發(fā)的過程中要進行呼吸作用，呼吸作用越旺盛，產(chǎn)生的熱能越多，種子堆內(nèi)溫度就越高，所以分析種子堆內(nèi)溫度的高低關(guān)鍵分析各份種子呼吸作用的強度。（甲）風干，自由水不豐富，呼吸作用弱；（丙）浸水后萌發(fā)與（乙）消毒后浸水萌發(fā)相比，不僅種子在進行呼吸作用，而且種子中的微生物也在進行呼吸作用；（?。┙劝l(fā)后煮熟冷卻、消毒，酶在高溫下失去了活性，也不能進行呼吸作用，所以通過以上各組對比分析，（丙）浸水后萌發(fā)這份種子在保溫瓶中溫度最高。本題也是一道實驗分析題，要注意各個對照實驗組的變量，分析這些變量對呼吸作用的影響。 【答案】C

18．用人工配制的營養(yǎng)液培養(yǎng)黃瓜，過一段時間后，營養(yǎng)液中缺少鎂，則黃瓜幼苗顏色首先由綠轉(zhuǎn)黃的是

A．莖尖 B．新生葉 C．植株中部葉片 D．植株下部葉片

【解析】當植物缺乏生活所需要的元素時，由于植物自身的調(diào)節(jié)作用，老葉中的某些物質(zhì)分解，重復利用的元素從老葉中出來，優(yōu)先供給嫩葉，不重復利用的元素不能從老葉中出來。鎂是可以重復利用的元素，當營養(yǎng)液中缺乏時，可以從老葉中出來移動到嫩葉中，因此，首先是老葉受到傷害，表現(xiàn)為由綠轉(zhuǎn)黃。

【答案】D

19．對植物細胞質(zhì)壁分離與復原實驗進行分析，得不到證實的是

A．原生質(zhì)層具有選擇透過性 B．細胞處于生活狀態(tài)或已死亡

C．細胞液和周圍溶液的關(guān)系 D．溶質(zhì)分子進出細胞的方式

【解析】質(zhì)壁分離的發(fā)生與原生質(zhì)層的選擇透過性及細胞液和周圍溶液濃度有關(guān)，只有活細胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，當外界溶液的濃度大于細胞液的濃度時，活細胞失水而導致植物細胞質(zhì)壁分離。溶質(zhì)分子進出細胞是通過主動運輸?shù)确绞酵瓿傻?，不能通過質(zhì)壁分離復原實驗得以證實。 【答案】D

20．在細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離的過程中，水分子通過細胞結(jié)構(gòu)的順序是

①細胞壁 ②細胞膜 ③細胞質(zhì) ④液泡膜 ⑤液泡

A．①②③④⑤ B．①②④⑤③ C．⑤④②③① D．⑤④③②①

【解析】質(zhì)壁分離的過程是水分由液泡內(nèi)向外滲透的過程，水分子從液泡開始，依次通過液泡膜、細胞質(zhì)、細胞膜和細胞壁?！敬鸢浮緿

二、非選擇題

21．（2002年天津高考題）“水往低處流”但是植物體內(nèi)的水卻往高處流，動力從何而來？某同學為此做了兩個實驗。如下圖所示。

實驗一：將一枝條插入充滿水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水銀的容器中。不久水銀柱上升，如圖一所示。

實驗二：將同一植物在靠近莖的基部切斷，套上一個彎曲的玻璃管，管內(nèi)裝有水和水銀。不久，玻璃管內(nèi)水分增加，水銀柱上升，如圖二所示，請回答：

實驗一說明____________________________。

實驗二說明____________________________。

根據(jù)這兩個實驗，你對水分在植物體內(nèi)運輸動力有何新的認識？

__________________________________________________________________________。

【解析】此題考查植物的蒸騰作用以及根的吸水問題。圖一中植物枝條的蒸騰作用使水分散失的過程中，產(chǎn)生了蒸騰拉力，促使水分向上運輸。這也是高大的植物能把根吸收的水分運輸?shù)街参矬w全身各處的原因；對于第二個實驗，分析起來有一定的難度，也是一個開放式問題。事實上水銀柱上升了，說明玻璃管內(nèi)的水分增加了，只能是根從土壤中吸收的水分進入到玻璃管中，是什么力量導致的呢？由于沒有葉，不是蒸騰作用的原因，聯(lián)系物理上的毛細現(xiàn)象，可以推測：根部的生理活動或根部的滲透吸水也會產(chǎn)生促使水分向上運輸?shù)膲毫?，但這不是植物吸水的主要動力。分析實驗二的關(guān)鍵是根據(jù)事實大膽的分析推測，只有根的活動導致的。

【答案】枝條葉片通過蒸騰作用散失水分所產(chǎn)生的拉力，是促使水分在植物體內(nèi)向上運輸?shù)膭恿?/p>

根部生理活動（答“根部滲透吸水”或只答根部也給分）能產(chǎn)生推動水分向上運動的壓力

根據(jù)這兩個實驗說明：水分在植物體內(nèi)上升的動力不但有蒸騰拉力，還有根部產(chǎn)生的向上壓力。

22．用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積的變化情況如下圖所示。請據(jù)圖回答：

（1）原生質(zhì)體體積在A→B段的變化說明：在該段時間內(nèi)水分從原生質(zhì)體_________。細胞液濃度_________。

（2）在1分鐘后，處于2mol/L蔗糖溶液中的細胞，其細胞液濃度將_________，此時，在細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了_________。要使該細胞復原，應將其置于_________。

（3）在１分鐘后，處于2mol/L乙二醇溶液中的細胞，其原生質(zhì)體體積的變化是由于_________逐漸進入細胞，引起細胞液濃度_________。

（4）并不是該植物的所有生物細胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離，能發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞還必須具有_________。

【解析】考查植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的過程以及在此過程中細胞液濃度的變化。解題的關(guān)鍵是植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離及其復原所必備的環(huán)境條件。一定濃度的蔗糖溶液和一定濃度的乙二醇溶液都可以使植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離。當細胞液的水分向外滲出后，細胞液的濃度將增大。由于植物細胞在乙二醇溶液中不斷地吸收乙二醇，使植物細胞液的濃度不斷增大，細胞逐漸由失水狀態(tài)轉(zhuǎn)換成吸水狀態(tài)，使植物細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離復原。只有處于生活狀態(tài)的成熟的植物細胞才可能發(fā)生質(zhì)壁分離，而成熟的植物細胞的標志就是要有大型液泡。

【答案】（1）滲出 增大（2）不變 蔗糖溶液 清水（3）乙二醇 升高（4）大型液泡

23．一同學做植物的水培實驗，如右圖所示。培養(yǎng)液完全按標準配制，在培養(yǎng)過程中，又及時添加補充該培養(yǎng)液。第一周長勢正常，第二周起出現(xiàn)缺素癥狀且越來越嚴重，第三周全株萎蔫，繼而死亡。實驗失敗，請分析回答：

（1）既然配制的是全素標準培養(yǎng)液，為什么還會出現(xiàn)缺素癥狀？因為礦質(zhì)元素的吸收需要消耗_________，而此裝置中根系一直浸在水里，導致_________，對此可采取_________措施補救。

（2）培養(yǎng)液中并不缺水，為什么植物到第三周竟然萎蔫？因為_________是兩個相對獨立的過程。由于蒸騰量很大，導致培養(yǎng)液的濃度_________，使根系吸水_________，為了解決這個問題，可以采取的措施是_________。

【解析】此題考查水分和礦質(zhì)元素的吸收過程。礦質(zhì)元素的吸收需要呼吸作用提供的能量ATP，由于無土栽培過程中，植物的根一直浸泡在水中，導致根細胞的呼吸作用受到抑制，影響了根細胞吸收礦質(zhì)元素，可以向培養(yǎng)液中通入空氣，加強根細胞的呼吸作用。因為根吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程，隨著蒸騰作用的進行，導致培養(yǎng)液中水分大量減少而使培養(yǎng)液的濃度增大，使根系吸水困難，可以不斷地向培養(yǎng)液中補充水分。

【答案】（1）ATP 無氧呼吸供能不足 向培養(yǎng)液中充氣

（2）植物吸收水分和吸收礦質(zhì)元素 變大 困難 向培養(yǎng)液中補充適量的清水

24．玉米對磷的吸收，白天比晚上只稍多一點，但它白天吸水卻比晚上多8倍，把用溶液培養(yǎng)的黃瓜放到遮蔭處，水分的消耗明顯下降，而同一時間內(nèi)鉀離子的吸收卻有少量增加。請回答：

（1）實驗結(jié)果說明_________。

（2）黃瓜吸收的水分主要用于_________，部分作為_________的原料。

（3）鉀離子進入黃瓜幼苗體內(nèi)呈_________狀態(tài)，進入幼苗體內(nèi)形成不穩(wěn)定化合物的元素有_________、_________、_________等；_________、_________等元素則形成難溶解的穩(wěn)定化合物，不再移動。

【解析】題干中玉米白天吸水多時，吸收磷也稍多，但二者不成比例，而黃瓜吸收水少時，吸收鉀卻增多，這說明植物吸收水分和吸收礦質(zhì)沒有必然的聯(lián)系，是兩個相對獨立的過程。植物吸收的水分有95%~99%的用于蒸騰作用，只有1%~5%的參與了光合作用和其他代謝過程。植物吸收礦質(zhì)元素時是以離子狀態(tài)吸收的。礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的存在形成有三種：①以離子狀態(tài)存在如K+等。②形成不穩(wěn)定化合物，如N、P、Mg等。③形成難溶解的穩(wěn)定化合物，如Ca、Fe等。

【答案】（1）植物對水分的吸收和對礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程

（2）蒸騰作用 光合作用等代謝

（3）離子 N P Mg Ca Fe

25．下圖中圖A和圖B以曲線圖解的方式，說明溫度及氧濃度對大麥吸收鉀、銨離子的影響，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖A表明：超過35℃后，隨著溫度的增高，根吸收鉀、銨離子的量_________。

（2）圖B表明：隨著氧分壓的增加，根吸收鉀、銨離子的量_________，與此同時，細胞中糖的濃度_________。

（3）吸收鉀、銨離子與溫度、氧氣濃度有關(guān)，這說明礦質(zhì)元素離子的吸收與_________之間的關(guān)系很密切。

（4）在兩圖中均可看到，當溫度和氧分壓條件相同時，根細胞對鉀、銨離子吸收的量有所不同，這種吸收差異與_________有密切關(guān)系。

【解析】根對礦質(zhì)元素離子的吸收原理是主動運輸。這與根的呼吸作用有密切關(guān)系，有氧呼吸為主動運輸提供能量。A圖表明35℃以后，溫度越高吸收鉀、銨離子越少，因為溫度過高，影響了酶的活性，降低了呼吸作用，ATP減少，造成了吸收鉀、銨離子的數(shù)量減少；B圖表明隨氧分壓的增加，根吸收鉀、銨離子的量增加，糖的濃度降低，是因為有氧呼吸加強，為根吸收鉀、銨離子提供了較多的能量。糖的濃度降低是因為呼吸作用消耗。根對鉀、銨離子的吸收量不同是因為根細胞膜上運載鉀、銨離子的載體的數(shù)量不同所致。

【答案】（1）減少（2）增加 降低（3）有氧呼吸（4）細胞膜上的載體