必修部分植物的礦質營養必修部分植物的礦質營養第1頁點擊考綱把脈考情1.植物必需礦質元素2.根對礦質元素吸收3.礦質元素運輸和利用4.合理施肥1.植物必需礦質元素及其生理功效試驗驗證和探究分析2.影響礦質元素吸收原因分析與試驗設計3.礦質元素運輸路徑實驗驗證4.植物體內水分吸收和礦質元素吸收相互關系必修部分植物的礦質營養第2頁必修部分植物的礦質營養第3頁一、植物必需礦質元素1．礦質元素概念礦質元素是指除了

以外，主要由根系從

中吸收元素。C、H、O土壤必修部分植物的礦質營養第4頁2．植物必需礦質元素(1)概念：對植物正常生命活動不可缺乏礦質元素。

某一個礦質元素是不是植物生活所必需，可經過

進行驗證。(2)種類(14種)：大量礦質元素：

(6種)。微量礦質元素：

(8

種)。溶液培養法N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni必修部分植物的礦質營養第5頁3．溶液培養法(1)應用：用于探究某種礦質元素是否為植物

礦

質元素。(2)原理：假如除去某一個礦質元素后，植物生長發

育

，而補充這種礦質元素后，植物生長發

育

，則該元素為植物必需礦質元素。(3)過程：在

營養液中，除去或加入某一個

礦質元素，然后觀察植物在營養液中

情況。必需不正常又恢復正常人工配制生長發育必修部分植物的礦質營養第6頁二、根對礦質元素吸收1．吸收形式：礦質元素以

形式被根尖吸收。2．礦質元素吸收方式：根吸收礦質離子過程，不

僅需要細胞膜上

蛋白質幫助，而且還需要消

耗細胞呼吸釋放

，所以，這是一個

過程。3．根吸收礦質離子與滲透吸水關系成熟區表皮細胞吸收礦質元素和滲透吸水是兩個

過程。離子載體主動運輸相對獨立能量必修部分植物的礦質營養第7頁三、礦質元素運輸和利用1．礦質元素運輸礦質元素進入根尖成熟區表皮細胞以后，伴隨

最終進入根尖內

，而且深入運輸到植物體

各個器官中。水分導管必修部分植物的礦質營養第8頁2．礦質元素利用利用形式能被再度利用元素不能再利用元素：形成

，如

等離子狀態：如

形成

化合物:如

等K+N、P、Mg穩定化合物Fe、Ca不穩定難溶解必修部分植物的礦質營養第9頁四、合理施肥不一樣植物對各種必需礦質元素需要量

，同一植物在不一樣生長發育時期，對各種必需礦質元素需要量

。合理施肥就是指依據植物

，適時地，

地施肥，方便使植物茁壯成長，而且取得

結果。不一樣也不一樣需肥規律適量少肥高效必修部分植物的礦質營養第10頁必修部分植物的礦質營養第11頁1.作為植物必需礦質元素應符合三個標準(1)缺乏某種礦質元素，植物生長發育發生障礙，不

能完成它生活史。(2)除去某種元素以后，植物體表現出專一病癥，且

該缺素癥能夠利用該種礦質元素進行預防和恢復。(3)某種礦質元素在植物營養上表現效果是直接，

而不是因為土壤物理、化學和微生物等原因改變

而產生間接效果。必修部分植物的礦質營養第12頁元素符號生理功效缺乏癥表現N促進細胞分裂和生長，使枝葉長得繁茂植株矮小、瘦弱，葉片失綠，花少，果實小而少P促使幼苗發育和花開放，使果實、種子成熟提早缺磷時，植株尤其矮小，葉片呈暗綠色，莖稈呈紫紅色2．幾個常見礦質元素生理功效必修部分植物的礦質營養第13頁元素符號生理功效缺乏癥表現K鉀使莖稈健壯，并促進淀粉形成缺鉀時莖稈軟弱，輕易倒伏，葉片邊緣和尖端失綠，并逐步焦枯B促進花粉萌發和花粉管伸長，有利于受精作用完成缺硼時油菜等植物只開花，不結果必修部分植物的礦質營養第14頁①進行溶液培養時，必須確保器皿、藥品、水等純凈，同時要注意培養液通氣及溫度、濃度、pH改變。②在無土栽培過程中，不停向營養液中通入空氣目標是增加營養液中氧氣含量，以確保根細胞呼吸所需要氧氣。不補充氧氣時“有氧呼吸”受抑制，而不是“呼吸作用”受抑制，因為此時無氧呼吸很旺盛，不過無氧呼吸產生酒精輕易毒害植物。必修部分植物的礦質營養第15頁(·全國卷Ⅱ)為了確定某種礦質元素是否是植物必需元素，應采取方法是(

)A．檢測正常葉片中該礦質元素含量B．分析根系對該礦質元素吸收過程C．分析環境條件對該礦質元素吸收影響D．觀察含全部營養培養液中去掉該礦質元素前、

后植株生長發育情況必修部分植物的礦質營養第16頁[解題指導]選確定某種礦質元素是否是植物必需元素，經過溶液培養法來研究。就是在人工配制營養液中，除去或加入某一個礦質元素，然后觀察植物在營養液中生長發育情況：假如除去某一個礦質元素后，植物生長發育依然正常，就說明這種礦質元素不是植物必需礦質元素；假如除去某一個礦質元素后，植物生長發育不正常，而補充這種礦質元素后，植物生長發育又恢復了正常狀態，就說明這種礦質元素是植物必需元素。D必修部分植物的礦質營養第17頁比較無土栽培和植物組織培養比較無土栽培植物組織培養概念不用土壤而使用營養液培養植物(直接培養幼苗)在特定培養基中、誘導外植體(離體培養器官組織或細胞)經脫分化與再分化至形成植株即：離體植物組織愈傷組織根、芽→植物體必修部分植物的礦質營養第18頁比較無土栽培植物組織培養原理植株生長應滿足必需全部礦質元素供給植物細胞全能性培養液成份只需在培養液中加入植物生長所必需礦質元素即可(礦質元素應依據植物需求量，按一定百分比配制而成)培養基要求非常嚴格①必須滅菌②除含植物生長必需礦質元素外，還必須加入有機添加物，如：氨基酸、維生素、蔗糖等③必須加入植物激素，如生長素、細胞分裂素等，誘導愈傷組織形成，誘導生芽與誘導生根時對生長素和細胞分裂素配比要求嚴格必修部分植物的礦質營養第19頁設計試驗探究元素X是否屬于必需礦質元素，某同學構思大致以下：必修部分植物的礦質營養第20頁本試驗中采取甲組、乙組之間空白對照，以及乙組中試驗Ⅰ(無X元素)與試驗Ⅱ(有X元素)之間本身對照，其中屬于對照組分別是(

)A．甲組、試驗Ⅰ

B．甲組、試驗ⅡC．乙組、試驗ⅠD．乙組、試驗Ⅱ必修部分植物的礦質營養第21頁解析：甲組使用完全培養液，對營養液未作任何處理，屬空白對照，而乙組中試驗前缺乏X元素，試驗后補充X元素應屬本身前后對照。答案：A必修部分植物的礦質營養第22頁

項目內容水分吸收礦質元素吸收相互獨立性不一致性吸收狀態分子離子吸收原理自由擴散主動運輸吸收動力濃度差和蒸騰拉力細胞呼吸1.植物對礦質元素和水分吸收、運輸過程比較必修部分植物的礦質營養第23頁

項目內容水分吸收礦質元素吸收相互獨立性不一致性影響原因①細胞液與外界溶液濃度差②蒸騰作用強度①土壤含氧量②土壤溫度③植物本身遺傳特征相關生理作用蒸騰作用細胞呼吸1.植物對礦質元素和水分吸收、運輸過程比較必修部分植物的礦質營養第24頁

項目內容水分吸收礦質元素吸收聯絡(為何不完全獨立)①吸收部位相同——均為根尖成熟區表皮細胞②礦質元素必須溶解于水中才能吸收和運輸③運輸路徑相同，都是從根毛→導管→胞間連絲→各細胞④礦質元素被根細胞吸收后，又會影響細胞液濃度，從而影響對水分滲透吸收⑤運輸主要動力均為蒸騰拉力v必修部分植物的礦質營養第25頁2．植物體內礦質元素存在形式及利用特點存在形式離子狀態不穩定化合物穩定化合物轉移情況很輕易轉移(如K＋)能轉移(如N、P、Mg)不能轉移(如Ca、Fe)利用情況重復屢次一次主要分布大多數分布于代謝較旺盛個別大多數分布于代謝較旺盛個別器官越老含量越多必修部分植物的礦質營養第26頁存在形式離子狀態不穩定化合物穩定化合物元素含量與葉片生終年紀關系特點：衰老葉片中該元素含量降低特點：衰老葉片中該元素含量較多缺乏時先受害部位老葉嫩葉口訣：“缺游老葉老，缺固嫩葉衰”必修部分植物的礦質營養第27頁根對水分吸收和對礦質元素離子吸收是兩個相對獨立過程事實：①植物吸水量與離子吸收量并不成同時正比關系。②植物對離子吸收含有選擇性。③植物對離子吸收速率普通比吸收水速率慢。④呼吸抑制劑抑制離子吸收，卻不抑制水分吸收。⑤離子吸收含有載體飽和效應，而水分吸收與植

物蒸騰作用強弱相關。必修部分植物的礦質營養第28頁(·全國卷Ⅰ)回答以下問題：圖中A、B曲線分別表示在適宜條件下，一定時間內某一必需礦質元素從大麥幼根不一樣部位向莖葉輸出量和在大麥幼根對應部位積累量改變。請回答：必修部分植物的礦質營養第29頁(1)只依據B曲線______(能、不能)確定幼根20～60部位對該礦質元素吸收量，理由是___________________________________________。(2)普通情況下，土壤中該礦質元素濃度比根細胞中濃度______。所以幼根表皮細胞經過________方式吸收土壤中礦質元素。缺氧條件下，根對該礦質元素吸收量________，原因是__________________________________________。必修部分植物的礦質營養第30頁(3)若大麥吸收該礦質元素不足，老葉首先表現缺乏該礦質元素癥狀，說明該礦質元素________(能、不能)被植物體再度利用。在不一樣生長發育時期，大麥對該礦質元素需要量__________(相同、不一樣)。(4)該大麥幼根大量吸收該礦質元素部位與大量吸收其它礦質元素部位________________(相同、不一樣)，該部位稱為____________。必修部分植物的礦質營養第31頁[解題指導]

(1)幼根某部位對礦質元素吸收量等于輸出量和積累量之和，積累量用于該部位對礦質元素需求量及留存該部位含量，普通來說，積累量是保持相對恒定，所以只依據元素積累量不能確定此部位對該元素吸收量。必修部分植物的礦質營養第32頁(2)土壤中礦質元素濃度比根細胞中濃度低，說明幼根表皮細胞對礦質元素吸收方式是主動運輸；而影響主動運輸主要原因是能量和載體，缺氧條件下根細胞細胞呼吸釋放能量降低，會直接影響根對礦質元素吸收量。(3)當能被再度利用元素缺乏時，代謝旺盛幼葉能夠從老葉中奪取，引發老葉出現缺乏癥，而幼葉生長正常。(4)植物吸收水分和礦質元素部位都是根毛成熟區。必修部分植物的礦質營養第33頁[答案]

(1)不能該部位對該礦質元素吸收量等于輸出量與積累量之和，只考慮B曲線只能得到積累量數據，積累量不等于吸收量(2)低主動運輸降低主動運輸需要能量，缺氧時根細胞細胞呼吸釋放能量降低，產生能量降低(3)能不一樣(4)相同成熟區必修部分植物的礦質營養第34頁植物對礦質離子吸收選擇性詳細表現①同一植物對不一樣礦質離子吸收量不一樣；②同一植物不一樣生長時期，對礦質元素需求量不一樣；③不一樣植物對同一礦質元素需求量不一樣。必修部分植物的礦質營養第35頁1.內因——載體種類和數量必修部分植物的礦質營養第36頁2．其它生態原因主要是指影響細胞呼吸生態原因：→細胞呼吸→ATP→主動運輸由此可見，限制礦質元素離子吸收原因可能是ATP(細胞呼吸)，也可能是載體數量。現將礦質元素

離子吸收制約原因及其在生產實踐中應用總結

見下表：土壤中O2含量溫度→呼吸酶活性必修部分植物的礦質營養第37頁制約原因曲線表示應用或舉例載體數量水稻吸收Si多吸收Ca少，而番茄則吸收Ca多吸收Si少必修部分植物的礦質營養第38頁制約原因曲線表示應用或舉例溫度①夏季中午不宜用井水澆灌以免因溫度過低抑制礦質元素離子吸收；②進入深秋白菜對礦質元素離子吸收量降低必修部分植物的礦質營養第39頁制約原因曲線表示應用或舉例通氣情況(O2濃度)①中耕松土，促進對礦質元素離子吸收；②排澇增加通氣量對促進礦質元素離子吸收；③無土栽培時通氣以利于對礦質元素離子吸收必修部分植物的礦質營養第40頁制約原因曲線表示應用或舉例根細胞呼吸情況細胞內自由水增多呼吸旺盛，礦質元素離子吸收量也增加，促進呼吸可促進礦質元素離子吸收必修部分植物的礦質營養第41頁制約原因曲線表示應用或舉例外界溶液中礦質元素離子濃度應“適度”，抵達少肥高效目標；施肥過多造成生長不良甚至“燒苗”必修部分植物的礦質營養第42頁決定同一植物不一樣生長時期對礦質元素離子吸收量不一樣根本原因在于基因選擇性表示(如小麥不一樣生長發育時期對P吸收量不一樣)。必修部分植物的礦質營養第43頁植物必需礦質元素主要是由根系從土壤中吸收而來。影響根系吸收礦質元素外界條件有(

)①土壤通氣情況②土壤溫度③土壤含水量④土壤微生物A．①②B．①③C．①②③D．①②③④必修部分植物的礦質營養第44頁[解題指導]

選根系吸收礦質元素過程是主動運輸過程，需要消耗ATP。土壤通氣情況可影響根細胞有氧呼吸產生ATP能力，從而影響主動運輸。土壤溫度能夠影響根細胞代謝過程中酶活性，也會影響ATP產生，從而影響對礦質元素吸收。土壤含水量既可影響礦質元素溶解，也可影響細胞呼吸等生命活動進行。D必修部分植物的礦質營養第45頁土壤微生物中分解者可將有機物分解為無機物，將礦質元素返還到土壤中，方便植物吸收，而且硝化細菌還可將NH3這種根系不能吸收物質轉化為這種根系能夠吸收物質，所以也與礦質元素吸收相關。必修部分植物的礦質營養第46頁通氣情況對離子吸收情況影響曲線(如右圖所表示)中，若橫軸標識改為“呼吸情況”或“ATP供應量”時，應從原點(O)開始，即礦質離子吸收離不開能量供給，與呼吸情況親密相關。必修部分植物的礦質營養第47頁必修部分植物的礦質營養第48頁命題思路無土栽培是近幾十年才快速發展起來一項栽培技術，它有許多優點，有著遼闊發展前景，其產品正在走進千家萬戶，這方面內容也為生物命題提供了豐富素材。預計在未來高考中會以此為背景，考查植物光合作用、細胞呼吸、水分吸收及礦質營養等新陳代謝內容，所以，無土栽培在農業中應用值得關注和研究必修部分植物的礦質營養第49頁命題角度本節內容在高考中常以選擇題形式考查礦質離子吸收方式、礦質離子運輸和利用，而以非選擇題形式考查植物細胞吸水與吸收礦質離子相對獨立性、溶液培養法及相關試驗探究、礦質離子吸收制約原因及其在生產實踐中應用等，多年高考中對無土栽培知識考查較多必修部分植物的礦質營養第50頁(·上海高考)甲圖是植物水培法試驗裝置示意圖。請據圖回答下列問題。必修部分植物的礦質營養第51頁(1)小麥根部吸收礦質元素主要部位在根尖

。(2)向培養液通入空氣目標是___________________。(3)假如培養液中缺乏鎂離子，一段時間后，小麥幼苗葉片缺

色，原因是___________________。(4)假如配制培養液濃度過高，小麥幼苗會出現___________?，F象，補救辦法是____________________________。必修部分植物的礦質營養第52頁(5)在適宜溫度下，采取完全培養液培養小麥幼苗，研究培養液中氧氣含量對K+吸收速率影響。試驗結果如乙圖，則小麥幼苗吸收K+方式是

，培養液中氧氣含量對K+吸收速率改變影響最大是圖中

段，d點后K+吸收速率不再顯著增加原因是__________________。必修部分植物的礦質營養第53頁[解題指導]小麥根部根毛區(成熟區)是吸收礦質元素主要部位，向培養液中通入空氣目標是促進根有氧呼吸，加緊礦質元素吸收。Mg2+是合成葉綠素必需元素，培養液中缺乏鎂離子時，幼苗不能合成葉綠素而失綠。培養液濃度過高，小麥根不能吸水，反而失水造成幼苗萎蔫，可經過補水補救。由試驗結果可知，培養液中氧氣含量在一定范圍內，必修部分植物的礦質營養第54頁氧氣含量越高，呼吸作用越強，K+吸收速率越快，說明K+吸收方式要消耗能量，屬主動運輸。bc段氧氣含量對K+吸收速率改變影響最大。K+吸收不但消耗能量而且需要載體，當鉀離子載體數量到達飽和時，增加溶液中氧氣含量，K+吸收速率不再加大。必修部分植物的礦質營養第55頁[答案]

(1)根毛區(成熟區)(2)促進根部有氧呼吸，加緊礦質離子吸收(言之有理即可)(3)綠鎂是葉綠素組分(言之有理即可)(4)萎蔫(燒苗、失水)及時補水(言之有理即可)(5)主動運輸bc細胞膜上鉀離子載體數量有限必修部分植物的礦質營養第56頁植物礦質營養相關試驗探究1．證實一個元素是植物必需礦質元素(1)方法：溶液培養法。(2)思緒必修部分植物的礦質營養第57頁2．證實植物吸收水與礦質元素是兩個相對獨立過程某一培養溶液+某植物↓測定某離子初始濃度與含水量↓一段時間后測失水量、某離子濃度↓得出結論必修部分植物的礦質營養第58頁3．證實細胞呼吸對礦質元素吸收影響必修部分植物的礦質營養第59頁4．證實礦質元素利用特點必修部分植物的礦質營養第60頁某地域一個植物，已知它葉綠素合成受光、溫度、Mg2＋影響，但不了解其葉綠素合成是否與某元素X相關。請你用以下材料和用具設計試驗方法步驟，探究元素X是否是該植物葉綠素合成必需元素。預測可能試驗結果，并得出對應結論。材料和用具：葉綠素合成正常該種植物若干，普通植物完全營養液(不含有X元素)，蒸餾水，含X元素溶液(不含其它元素)。必修部分植物的礦質營養第61頁(1)方法步驟：①取培養瓶________________。②__________________________________。③取______________________________該植物培養在上述培養瓶中。④將上述裝置置于相同、適宜環境中培養。必修部分植物的礦質營養第62頁(2)預測可能出現試驗結果及對應結論：第一個結果及結論：_________________。第二種結果及結論：________________________。(3)試驗中若甲同學和乙同學試驗設計思緒與步驟均相同且正確，但結果不一致，請分析其中可能原因？_________________________。必修部分植物的礦質營養第63頁[解題指導]

應設置單一變量對照試驗且遵照等量標準，對照組與試驗組惟一變量為是否加入含X元素溶液，方便確認“X”是否為植物葉綠素合成必需元素。[答案]

(1)方法步驟：①若干，分成A、B兩組②在A、B兩組培養瓶中均加入等量完全培養液，再在A組中加入適量X元素溶液，B組加入等量蒸餾水③數量與生長情況相同必修部分植物的礦質營養第64頁(2)一段時間后，A、B兩組植物生長均正常，說明X元素不是該植物葉綠素合成必需元素一段時間后，A組正常，B組出現缺綠病癥(或葉綠素合成受影響等)，說明X元素是該植物葉綠素合成必需元素(3)試驗誤差分析：兩位同學之一，①可能觀察時間不夠長，過早下結論。②可能試驗組與對照組所取植物數量不夠多或因其它偶然原因(如病蟲、生理及生長發育情況等)造成試驗誤差必修部分植物的礦質營養第65頁必修部分植物的礦質營養第66頁1．(·寧夏高考)以下關于物質跨膜運輸敘述，錯

誤是(

)A．植物細胞積累K＋需消耗能量B．細胞對離子吸收含有選擇性C．海水中海藻細胞可經過積累溶質預防質壁分離D．液泡中積累大量離子，故液泡膜不含有選擇透過性必修部分植物的礦質營養第67頁解析：植物細胞吸收K＋是主動運輸，需要消耗能量；細胞膜是一層選擇透過性膜，對離子吸收含有選擇性；海水中海藻經過積累溶質能夠提升細胞液濃度，預防細胞因失水發生質壁分離；液泡膜是一層選擇透過性膜，液泡膜和細胞膜以及兩層膜之間細胞質組成原生質層，原生質層也含有選擇透過性。答案：D必修部分植物的礦質營養第68頁2．以下實例中，與植物細胞呼吸強度改變相關是(

)A．水稻白天對Ca2＋和K＋吸收有差異B．小麥白天和夜晚吸水量有差異C．甘蔗吸收K＋量與水稻吸收K＋量有差異D．番茄白天和夜晚對Ca2＋吸收量有差異必修部分植物的礦質營養第69頁解析：水稻白天對Ca2＋和K＋吸收差異及甘蔗和水稻對K＋吸收差異，主要取決于根細胞膜載體種類與數量；植物對水分吸收與呼吸情況無直接關系；番茄白天和夜晚對Ca2＋吸收差異與白天、夜晚呼吸情況相關。答案：D必修部分植物的礦質營養第70頁3．右圖表示了施肥時在兩種不

同數量陰離子情況下谷

物產量與陽離子數量之間

關系。假設用于施肥

陽離子和陰離子數量均為20kg/ha(公頃)。此時提

高產量限制原因是(

)A．陽