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2019-2020年高三生物專題復習 植物的水分代謝和礦質營養(yǎng)教案 一. 教學內(nèi)容： 復習植物的水分代謝和礦質營養(yǎng) 二. 學習過程： 1. 植物細胞的吸水和失水與滲透作用 2. 水分代謝 水分運輸：隨著導管，主要由根部向地上部位運輸。動力：蒸騰拉力。 水分利用和散失：植物體吸收的水分95%都以蒸騰作用的方式散失到大氣中，被植物體利用的水則主要用于光合作用和呼吸作用。 3. 必需礦質元素的確定： 大量元素：N P S K Ca Mg 微量元素：Fe Mn Zn B Mo Cl Ni 4. 根對礦質元素的吸收 植物對礦質元素的吸收經(jīng)歷了三個階段，各階段具體的過程及原理圖解過程如下： 5. 植物對礦質元素的利用 不同的礦質元素在植物體內(nèi)的利用有差異，有些可重復利用，有些只能利用一次。根據(jù)各種元素的不同作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要進行合理施肥。 可以再利用的元素：K；N P Mg等 不可以再利用的元素：Fe Ca等。 【典型例題】 [例1] 下圖是研究植物水分代謝的4個實驗裝置。 請判斷實驗開始后，玻璃管內(nèi)的水是否流動及流動方向（無流動以表示。流動方向以↑、↓、→、←表示）。下面四個選項中的符號依次表示4個裝置中用符號標示的玻璃管內(nèi)的水分流動現(xiàn)象，其中正確的是 A. ↑↓ B. ↑ → C. ↓↑→ → D. ↓↑ ← 解析：滲透作用的進行需具備兩個條件，一是具有半透膜。二是膜兩邊的溶液具有濃度差。成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。原生質層是其選擇透過性膜，當膜兩側溶液的濃度不同時。水分子表現(xiàn)出由低濃度一側向高濃度一側運動，分析各項可知：（1）玻璃管內(nèi)的水分子不運動：（2）蒸騰作用和滲透作用使玻璃管內(nèi)的水向上運動；（3）由于玻璃管兩端的蔗糖溶液的濃度相同，故玻璃管內(nèi)的水分子不運動；（4）玻璃管兩端的液體濃度不同，濃度高的一側吸入的水分子多，另一側吸入的水分子少，玻璃管內(nèi)出現(xiàn)水分由左向右運動。 [例2] 天平的兩端托盤上的燒杯內(nèi)各插有一根樹枝，且兩根樹枝的樹葉一多一少，開始時天平兩邊平衡。（見圖）現(xiàn)將此裝置移至陽光下照射，經(jīng)過一段時間，天平 邊將會下降，主要原因是（ ） A. 左、光合作用 B. 右、杯內(nèi)水分的蒸發(fā) C. 左、樹葉的蒸騰作用 D. 右、樹葉的呼吸作用 解析：本題考查植物蒸騰作用，但在題中有意識混入了光合作用可能的影響。需要分清光合作用確實可制造有機物，使葉片質量增加，但這種變化是在較長時間內(nèi)有明顯結果，而蒸騰作用卻可在較短時間內(nèi)迅速表現(xiàn)出差異，葉片面積的大小直接與該作用有關。隨蒸騰作用的加強，水分的喪失，右側質量減輕，天平偏向左。 答案：C [例3] 將同一植物細胞依次浸于蒸餾水、0.3 mol∕L蔗糖和0.5 mol∕L尿素溶液中，觀察原生質體的體積隨時間的變化，結果如下圖所示： （1）A、B、C中，表示細胞在蒸餾水中的是 ，表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是 。 （2）ef段的細胞液濃度變化為 。 （3）試簡要分析B、C曲線差異的原因： 解析：植物細胞在發(fā)生質壁分離時，細胞液的濃度會逐漸上升，以使其滲透壓和外界溶液滲透壓平衡，此時細胞體積縮小。但有些小分子的物質如尿素等開始時會使植物細胞發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，但隨著它逐漸進入細胞內(nèi)部，細胞內(nèi)的滲透壓會逐漸升高，細胞又會吸水而開始復原的過程。 答案：（1）A C （2）細胞液濃度逐漸升高，最后與外界溶液濃度持平而進入相對穩(wěn)定狀態(tài) （3）B曲線是處于尿素溶液中的植物細胞，C曲線是蔗糖溶液曲線。① 尿素分子可緩緩進入細胞液，提高細胞液濃度，當其等于尿素溶液濃度時，細胞開始由失水變?yōu)槲?，直至平? ② 蔗糖分子不能進入細胞，在蔗糖溶液中細胞失水，原生質層收縮，使細胞液濃度升高，失水減慢，直至平衡 [例4] 如圖所示不同年齡葉片中幾種礦質元素的含量曲線變化，你認為最能反映Ca、Mg兩種元素的含量變化的是（ ） A. d和c B. b和c C. a和c D. c和d 解析：Mg離子是能夠再利用的離子，而Ca離子是不能再利用的離子，隨葉片年齡的遞增，不能再利用的離子會逐漸積累而增加，而象Mg則會向生長活躍的部位轉移。 答案：C 【模擬試題】（答題時間：60分鐘） 一. 選擇題： 1. 把體積相同的10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液用半透膜隔開，其水分子運動的特點是（ ） A. 因濃度相同，水分子移動處于平衡狀態(tài) B. 水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移動比由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移動的多 C. 水分子總的移動趨勢是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移動 D. 水分子不移動 2. 下圖表示在有風和無風的兩種條件下，蒸騰速率與氣孔大小之間的關系，在圖中哪一點蒸騰作用速率與氣孔大小無關 3. 若用30%的蔗糖溶液來處理細胞，細胞沒有出現(xiàn)質壁分離現(xiàn)象。下列解釋中不可能的是（ ） A. 實驗材料是根尖分生區(qū)細胞 B. 實驗材料是動物細胞 C. 實驗材料是死細胞 D. 實驗材料是原生質體 4. U型管中裝有兩種不同的溶液R及S，并為一半透性膜（X）隔開（如下圖）。與S相比，R為低滲溶液（即濃度較低）。圖a中黑色的深淺即代表濃度高低。當圖a中的U形管內(nèi)已達到平衡時，溶液表面是一樣高還是不一樣高？滲透壓是相等還是不相等？（參看圖b） A. 右側較高，兩溶液等滲 B. 右側較高，且右側為高滲，即濃度較高 C. 左側較高，且右側為低滲，即濃度較低 D. 兩側高度相等，且為等滲 5. 根毛細胞的細胞液濃度最大的植物，分布在（ ） A. 熱帶雨林 B. 荒漠 C. 草原 D. 森林 6. 將已發(fā)生質壁分離的細胞再置于較低濃度的蔗糖溶液中，觀察到質壁分離復原，直到細胞體積穩(wěn)定下來，這時對恢復原狀的細胞來說，可以肯定的情況是（ ） A. 細胞液和外界溶液濃度相同 B. 細胞液濃度高于外界溶液濃度 C. 水分子不再出入細胞 D. 水分子出入細胞處于動態(tài)平衡 7. 給開花植物施肥過多，花會萎蔫。造成這種現(xiàn)象的原因是（ ） A. 根細胞不能吸水，植株失水 B. 根細胞吸收的水不能向上運輸 C. 根細胞吸收的化肥過多 D. 化肥堵塞導管，使植株缺水 8. 一株玉米一生中通過根系吸水約200kg，而散失的水分約（ ） A. 190～198kg B. 160～178kg C. 140～158kg D. 100～128kg 9. 將人類的紅血球置于不同濃度蔗糖液中，浸泡半小時之后的結果如下圖。依照血球外形的變化判斷蔗糖液的濃度，由高到低排列，正確的是（ ） A. 甲>乙>丙>丁 B. 丁>甲>乙>丙 C. 丙>丁>甲>乙 D. 丙>乙>丁>甲 10. 從眾多的礦質元素中確定植物生活所必需的元素，一般采用的方法是（ ） A. 紙層析法 B. 溶液培養(yǎng)法 C. 葉片觀察 D. 顯微觀察法 11. 實驗表明，鉬是硝酸還原酶和固氮酶中不可缺少的組分；植物生活在缺鉬的營養(yǎng)液中，新生組織易發(fā)生變形、出現(xiàn)色斑。由此可見，鉬在植物體內(nèi)存在的形式是（ ） A. 離子狀態(tài) B. 分子狀態(tài) C. 不穩(wěn)定化合物 D. 穩(wěn)定化合物 12. 中耕松土對農(nóng)作物吸收礦質元素有良好的促進作用，最直接的原因是（ ） A. 中耕提高了土壤的保水能力 B. 中耕促進了微生物的生長繁殖 C. 中耕促進了根系發(fā)育 D. 中耕促進了根細胞的呼吸作用 13. 某科技活動小組為了了解施用化肥對土壤的影響，做了如下調查，下面分析正確的是（ ） A. 長期施用化肥的耕地比很少使用化肥的自留地的土壤顆粒更大，土質較硬，酸性較大，微生物數(shù)量較少 B. 化肥很多是有機物，說明有機物也可殺死微生物 C. 施用的化肥一定是尿素 D. 化肥施用后，微生物減少，有利于植物的生長 14. 把菜豆幼苗放在含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，一小時后測定表明，幼苗各部分都含32P，然后將該幼苗放到不含32P的缺P培養(yǎng)基中，數(shù)天后發(fā)現(xiàn)32P（ ） A. 不在新莖葉中 B. 主要在新莖葉中 C. 主要在老的莖葉中 D. 主要在老根中 15. 取3株根系發(fā)育完善且大小相似的洋蔥幼苗，分別置于3個廣口瓶中種植（3個廣口瓶內(nèi)分別注入不同培養(yǎng)液，PH值已測出），在室溫下幾小時后取出植株，再測定各自溶液的PH值，實驗結果如下表。下列針對實驗結果的分析正確的是（ ） A.（NH4）2SO4是強酸弱堿鹽，水解后呈酸性，所以PH值減小 B. 洋蔥吸收NO3－多于Na+，從根表面置換到溶液中的OH-多于H+，所以PH值增大 C. 3號瓶PH值的變化最可能是測量的誤差 D. 實驗可表明洋蔥根細胞的載體數(shù)量：NO3－>NH4+、SO42－>Na+ 廣口瓶編號 試劑 PH值 放植株前 放植株后 1 （NH4）2SO4 6.21 6.01 2 NaNO3 6.84 7.82 3 蒸餾水 6.96 6.68 16. 北方冬季常綠植物體內(nèi)礦質養(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 二. 非選擇題： 1. 新鮮葉類蔬菜常殘留有水溶性有機農(nóng)藥。人們一般認為：把蔬菜浸入清水中一段時間，即可大大減少蔬菜的農(nóng)藥殘留量。對此，某研究機構做了以下實驗： 實驗一 取同一新鮮蔬菜樣本各1000g，用不同方法處理，結果如下： 處理方法 未作處理 僅用純凈水沖洗1分鐘后 浸入純凈水30分鐘后 農(nóng)藥殘留量 0.196mg 0.083mg 0.123mg 實驗二 取同一新鮮蔬菜若干浸入一定量純水中，每隔一段時間，取出一小片菜葉，測定其細胞液濃度，所得數(shù)據(jù)可繪出如右圖曲線： 據(jù)上述實驗結果分析回答： （1）對實驗一結果的解釋是：用純凈水沖洗1分鐘后，蔬菜農(nóng)藥殘留量比未作處理減少一半以上，這是因為 ___；而浸入純水30分鐘后，蔬菜殘留農(nóng)藥量反倒比僅用純水沖洗1分鐘的蔬菜農(nóng)藥殘留量多，這說明_____ 。 （2）從對實驗二曲線的分析中可知：從A→B點，植物細胞液濃度變化的原因是： 。而從B→C點，細胞液濃度變化的原因則是： 綜合上述分析，可以說明：植物細胞吸收水分和可溶性有機農(nóng)藥的關系是： 。 （3）農(nóng)業(yè)上常采用根外追肥（即向植物葉片噴灑有機肥料和微量元素）的方法，補充植物所需的養(yǎng)分。根據(jù)有關原理，根外追肥選擇在什么樣的環(huán)境條件下進行效果最好?為什么? 2. 下列曲線分別是植物蒸騰作用散失水分和吸收水分的速率圖解．據(jù)圖回答： （1）圖中陰影A表示的生物學含義是 （2）圖中陰影B表示的生物學含義是 。 （3）用SA表示陰影A的面積，SB表示陰影B的面積，則正常生長狀態(tài)下的植物 SA SB（填“大于”或“小于”或“等于”）。 3. 在控制溫度和大氣成分的溫室中，可以用人工配制的營養(yǎng)液無土栽培蔬菜。下面是無土栽培的番茄體內(nèi)代謝示意圖和營養(yǎng)液成分表，請回答有關問題： （1）天氣晴朗，光照充足，營養(yǎng)液中礦質離子完全滿全滿足需要，為使番茄增產(chǎn)，應當采取的措施是 。 （2）圖中①和②依次表示 反應和 反應，其正常進行的生態(tài)因素還有 。 （3）物質E是 作用非常重要的中間產(chǎn)物，它產(chǎn)生于細胞質基質，在有氧的情況下，轉移到 分解，此外，E還可以通過 合成氨基酸。 （4）營養(yǎng)液中， 離子進入番茄體內(nèi)后，將成為不可再利用元素，Mg2＋進入葉綠體后，可用于 的合成。而H2PO4－進入番茄體內(nèi)后，可用于 的合成。 4. 下圖中，A圖表示溫度對植物吸收鉀離子和銨根離子的影響；B圖表示氧分壓對大麥根吸收鉀離子和銨根離子的影響。請根據(jù)圖分析： （1）A圖表明，當溫度超過了35℃以上時，隨著溫度的增高，根吸收兩種離子的量都________，其主要原因是___________。 （2）B圖表明，當氧分壓增高時，根吸收離子的量________，同時，細胞中糖的濃度卻________，此時，糖的主要作用是__________。 （3）植物吸收鉀離子和銨根離子與溫度、氧氣分壓有關，從本質上看，是因為礦質元素離子的吸收與________________密切相關。 （4）即使溫度和氧分壓等條件相同時，根細胞對鉀離子和銨根離子的吸收量還是不相同，這種吸收量上的差異與________________有關。 【試題答案】 一. 選擇題： 1. C 2. C 3. A 4. A 5. B 6. D 7. A 8. A 9. D 10. B 11. D 12. D 13. A 14. C 15. B 16. B 17. B 二. 非選擇題： 1.（1）農(nóng)藥主要在葉片表面，大部分可被純水沖掉 農(nóng)藥分子溶于水中才能被植物細胞吸收 （2）剛進入純水時細胞對水的吸收速度大于對農(nóng)藥的吸收 受細胞壁限制細胞吸水達到一定量后即飽和，此細胞仍可吸收農(nóng)藥分子 兩個相對獨立的過程 （3）無風或少風的傍晚或空氣濕度大的陰天，使葉片表面的液體保留時間較長，以利植物細胞充分吸收溶于水中的養(yǎng)分 2.（1）16時前植物的凈失水量 （2）16時后植物的凈吸水量 （3）小于 3.（1）補充CO2 （2）光、暗，光、溫度 （3）呼吸作用 線粒體、氨基轉換 （4）Ca2+、Fe2+、 葉綠素、 核酸、ATP。 4.（1）下降 高溫破壞酶的活性，使呼吸作用下降而使離子吸收量下降 （2）增加 下降 作為呼吸作用的底物被分解，為離子的主動運輸提供能量 （3）呼吸作用 （4）細胞膜上的載體的數(shù)量和種類。