11植物对矿质元素的利用 高三生物复习系列教案

    4.为促进植物对矿质元素的吸收，农业生产中必须注意松土，使根的呼吸作用加强，为离子的吸收创造条件。
[例3] 某同学为了验证植物的根从土壤溶液中吸收矿质元素和植物的生活需要的矿质元素，设计了如下实验：
实验一：称取肥沃的土壤100g，倒人烧杯，加200ml自来水，搅匀并煮沸10分钟，静置一段时间，倒出上清液(土壤浸出液)，稀释备用；取两个等大的茶色广口瓶A和B，A加入土壤浸出液适量，B加入等量的自来水；在校园拔取两株植物幼苗，分别固定于A、B瓶中，使根浸于液体中(如右图所示)，然后置于暗室中培养。隔一、二天取出幼苗，让根暴露于空气几分钟，并往瓶中添加水，以补充失去的水分并搅拌培养液。每周换一次新的液体。预期三周后，A瓶的幼苗生长良好，B瓶的幼苗生长缓慢、叶色发黄。
实验二：另设计一组实验装置，分析何种元素是植物生活所必须的，如右图是水培法成分鉴定实验装置，用此装置观察镁对植物的作用，一段时间后，发现A瓶中的植株正常生长且叶呈绿色，而B瓶中的植株的部分叶片变黄。
请回答：
（1）实验1中的实验设计有不合理之处，指出并写出改正的方法。
（2）实验1中为什么要煮沸土壤溶液？
（3）实验1中每天让根暴露于空气几分钟和搅拌培养液的原因是什么？
（4）实验2中A、B瓶中的培养液应如何配置？
（5）实验2中C管的装置对维持植物的正常生命活动有什么意义？
（6）实验2中，培养液中并不缺水，但A、B瓶中的植物三周后竟然萎焉，这是由于              ，解决的措施是                       。
[解析] 对照是本题考查的重点。植物需要从土壤溶液中获得生命活动所必需的矿质元素，否则生命活动会受到影响甚至死亡。通过对照实验可证明这一点。在设置对照时，对照组中不能有矿质元素，而自来水中含有矿质元素，必须选择没有矿质元素的蒸馏水。实验2中也是一样，除镁元素不同之外，其余相同，通过培养可知镁对植物生命活动的影响。为保证实验顺利进行，植物要求是活体，因此植物必须在有光的条件下进行光合作用，否则会因饥饿而死亡。通气和暴露于空气中是为了保证植物呼吸作用的正常进行。煮沸可杀死微生物，使植物病害减少，有利于实验的正常进行。但随着时间的延长，水分的损失，培养液浓度会上升，根据渗透作用原理，根细胞不但不能吸水，反而会失水，植物死亡。
[答案] （1）自来水应改为蒸馏水；置于暗室应改为置于阳光下；拔两株植物应改为选取两株同种、长势均等的植物幼苗。（2）杀死微生物，以免影响根的活动。（3）使根正常进行有氧呼吸，促进矿质元素的吸收。（4）A瓶中为全素培养液（或植物生长所必需的全部矿质元素培养液），B瓶为缺镁的营养液。（5）保证有氧呼吸，为根的生命活动提供能量。（6）植物的蒸腾作用使水分大量丧失，溶液浓度提高，根细胞失水，植物因失水而死亡。     向培养液中补充适当的清水。
[延伸拓展] 本题考查矿质元素对植物生命活动的影响，从考察形式上属实验过程与结果的分析，并要求指出实验过程中的错误。核心是实验中对照的设置及意义。对照实验是生物学实验的基本方法，单一变量原则是基本原则之一，本题正是这一原则的具有应用。变量如何确定是实验成功与否的关键。
三、基础能力测试          
1.从众多的矿质元素中确定植物生活所必需的元素，一般采用的方法是
A．纸层析法      B．溶液培养法      C．叶片观察        D．显微观察法
2.实验表明，钼是硝酸还原酶和固氮酶中不可缺少的组分；植物生活在缺钼的营养液中，新生组织易发生变形、出现色斑。由此可见，钼在植物体内存在的形式是
A．离子状态      B．分子状态        C．不稳定化合物    D．稳定化合物
3.中耕松土对农作物吸收矿质元素有良好的促进作用，最直接的原因是
A．中耕提高了土壤的保水能力          B．中耕促进了微生物的生长繁殖
C．中耕促进了根系发育                D．中耕促进了根细胞的呼吸作用
4.某科技活动小组为了了解施用化肥对土壤的影响，做了如下调查，下面分析正确的是：
 
A.长期施用化肥的耕地比很少使用化肥的自留地的土壤颗粒更大，土质较硬，酸性较大，微生物数量较少
B.化肥很多是有机物，说明有机物也可杀死微生物
C.施用的化肥一定是尿素
D.化肥施用后，微生物减少，有利于植物的生长
5. 将一株呈现缺磷症状的植物，移栽到含有磷酸盐的完全营养液中，植物体对磷酸盐的相对吸收量与通气状况有关(如下图)。图中X表示磷酸盐溶液中通入气态氮时，植物对磷酸盐的相对吸收量；Y表示磷酸盐溶液中通入空气时，植物对磷酸盐的相对吸收量。对上述吸收状况的最合理的解释是
 A.氧气供应充足有利于磷酸盐转变为可吸收状态
 B.气态氮供应充足不利于磷酸盐转变为可吸收状态
 C.在一定范围内，氧气供应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
6.把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一小时后测定表明，幼苗各部分都含32P，然后将该幼苗放到不含32P的缺P培养基中，数天后发现32P
A.不在新茎叶中        B.主要在新茎叶中    C.主要在老的茎叶中    D.主要在老根中
广口瓶编号 试剂 PH值
  放植株前 放植株后
1 （NH4）2SO4 6.21 6.01
2 NaNO3 6.84 7.82
3 蒸馏水 6.96 6.68
7.取3株根系发育完善且大小相似的洋葱幼苗，分别置于3个广口瓶中种植(3个广口瓶内分别注入不同培养液，PH值已测出)，在室温下几小时后取出植株，再测定各自溶液的PH值，实验结果如下表。下列针对实验结果的分析正确的是
A.(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，水解后呈酸性，所以PH值减小
B.洋葱吸收NO3-多于Na+，从根表面置换到溶液中的OH-多于H+，所以PH值增大
C.3号瓶PH值的变化最可能是测量的误差
D.实验可表明洋葱根细胞的载体数量：NO3->NH4+、SO42->Na+
四、潜能挑战测试
8. 北方冬季常绿植物体内矿质养料的运输减弱或近于停止，主要原因是

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