3．A点拨：植物叶片之所以为绿色，这与叶片中的叶绿素密切相关，Mg是构成叶绿素的主要成分，如果缺乏，则会使叶绿素不能正常合成，而使植物体出现“脱绿”现象。

2．B点拨：矿质元素是指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素；大量元素则是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素，主要有N、P、S、K、Ca、Mg等。

回顾3 测试考点1　 3分)适时补充镁元素可使绿色观叶植物正常生长，因为(　　 )

　 A．镁是组成叶绿素的重要元素　 B．镁是合成蛋白质的原料　 C．镁能促进植物吸水　　 D．镁是合成核酸的原料

回顾1测试考点2、5　 )温度下降会引起植物对矿质元素的吸收减缓，其原因是(　　 )

　 A．降低了呼吸强度　 B．降低了部分蛋白质活性　 C．降低了蒸腾作用强度　 D．改变了植物对矿质元素的吸收方式

1．A、B点拨：植物对土壤中矿质元素离子的吸收是一个主动运输的过程，需要消耗能量和载体蛋白的协助。温度降低抑制了呼吸作用的酶，产生能量较少；同时还会使载体蛋白活性降低，从而导致植物对矿质元素离子的吸收减缓。

回顾2测试考点1　 )下列选项中，全部属于植物必需的大量矿质元素是(　　 )

　 A．P、N、Mn、K　　 B．Ca、N、P、K　 C．Fe、S、P、N　　 D．N、S、H、P

3．证明根对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收是两个相对独立过程的事实：(1)植物的吸水量与离子吸收量并不呈同步正比关系；(2)植物对离子的吸收有选择性；(3)植物对离子的吸收速率远比吸水慢；(4)呼吸抑制剂抑镧离子吸收，却不抑制水分的吸收；(5)离子的吸收有载体饱和效应。

考题4-1　　 将长势相同的蚕豆幼苗甲、乙、丙分别培养在相同的培养基中，开始测得它们对K⁺和H₂0的吸收基本相同。随后，剪去甲部分叶片．给乙注射“呼吸阻断剂”，给丙的培养基添加高浓度的KHCO₃溶液，则(　　 )

　 A．对吸水量没有影响的是乙，吸水量减少的为丙

　 B．对吸水量没有影响的是丙，吸收K⁺的量增加的为甲

　 C．严重影响吸收K⁺的量的是乙．因为呼吸作用加强

　 D．吸收K⁺的量有所增加的是甲，因蒸腾作用减少

考题4-2 用含有各种必需元素的溶液培养大麦。实验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度。表3 11-4中各离子的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比。分析上述实验数据，不能得出的结论是(　　 )

　　 表3-11 4

A．光下蒸腾作用比黑暗中强 B．黑暗中植物吸收Mg²⁺更多　

C．吸水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程 D．植物对矿质元素的吸收具有选择性

考题4-1点拨：本题考查水分代谢与矿质代谢之间的关系，甲幼苗剪去部分叶片，则蒸腾作用减弱，影响水的吸收，运输和矿质离子　 的运输．乙用呼吸抑制剂则影响矿质离子的吸收，进而则会使细胞外液浓度与细胞内液之间的浓度差降低从而影响植物对水的吸收。答案A。考题4-2点拨：本题考查考生分析图表的能力。由题干条件可知，在光下吸收的水大约为暗处吸水的2．5倍，并且植物吸收的水分绝大多数用于蒸腾作用，故光下比黑暗中蒸腾作用强。但水分吸收与矿质离子的吸收并不是同步的，所以导致了离子浓度被吸收后溶液浓度改变，在光下Ca2+，Mg2+浓度增加，而K’浓度减小，可见植物对矿质元素的吸收具有选择性，并且水分吸收和矿质元素吸收是两个相对独立的过程。由题中数据不能得到光下和暗处吸收Mg2+的多少。答案：B。总结提示：本考点多以材料、数据分析题为主，考查考生的综合分析、知识应用能力。

考点5应用植物矿质代谢知识及矿质代谢与其他知识点的综合(综合应用考点)

　 　生物本身做为一门科学，是不能独立存在的，就其学科内而言，各知识点都是有联系的，掌握综合学习法全面分析问题是解决此类问题的关键。

考题5-1 分)我国人多地少，土地资源和农业发展之间的矛盾比较突出，无土栽培技术是解决该矛盾的有效方法之一。某校研究性学习小组在做植物水培实验时，所用的营养液全部按标准配置。在培养过程中，选取了4种不同的植物，予以适宜的光照和温度条件，除此之外，未采取其他措施，培养的植株生长状况如表3一11-5：

　　 表3-11-5

请分析回答：

(1)尽管培养液中含有植株生长所需要的全部矿质元素，但从第二周开始，多数植物出现矿质元素缺乏症。其主要原因是培养液中含　　 量少，植株根的　　　　　 减弱，导致植株根对矿质元素的吸收作用降低，对此可采取的措施是　　　　　 　。

(2)第二周不同的植物出现的症状不同，其原因是　　　　　 。通过分析1号和2号植物的培养液可知，一个是缺Fe，一个是缺Mg，请问缺Fe的是　　　 　　号植物，原因是　　　　　

(3)虽然培养液中含有水分，但多数植物第三周出现萎蔫现象，其主要原因是植株本身不断进行　　　　　 作用，加之植株根对矿质元素的吸收作用降低，使培养液浓度 　　　　　　，导致植株失水、萎蔫、甚至死亡。对此可采用的措施是 　　　　　　。

(4)影响光合作用的因素有(请说出三点)　　　　　 。

考题5-2 分)图3-11 7示植物无土栽培装置，请回答下列问题：

(1)在研究矿质元素X是否为该种植物所必需的实验中发现，培养在无x矿质元素的“完全营养液”中的该植物营养生长正常，只是其花粉管不能正常发育。对照组一切正常。实验结论是　　　　　 。

(2)人们发现，在通气状态下，植株单位时间内吸收的矿质营养量远远高于不通气状态，请简要解释其原因　　　　 。

(3)如图所示，将叶片3置于放射性同位素标记的C¹⁸0₂中数小时，然后将叶片1、2、3和组织4、5分别切下来检测，可以预期会在何种组织中测出放射性标记的有机物　　　　　 。

(4)若镁营养不足，顶部新生叶片表现的颜色很可能是　　　　　 。

(5)若想促使叶片2部位的侧芽迅速发育成侧枝，可以采用的措施是　　　　　 　。

(6)若想在一段时间内使该植物尽快增加干物质的积累，可采取的措施是(要求至少答出3点)

　 　考题5-1点拨：本题以现代农业技术无土栽培为问题情景。考查了植物代谢的有关知识以及学生应用这些知识分析和解决问题的能力。(1)出现缺素症状，肯定是矿质元素吸收少了，矿质元素的吸收是主动运输的过程，需呼吸作用供能，这样就推导出了是因缺氧造成的。(2)在植物体内Mg能形成不稳定的化合物，易被分解而从老叶中释放出来，被嫩叶重新利用，故老叶先受损害。(3)植物出现萎蔫现象，肯定是外界溶液浓度大于细胞液浓度导致植物吸水困难所致。答案：(1)氧；有氧呼吸(或呼吸作用)；向培养液中泵人空气或更新培养液　 (2)不同植物对矿质元素的吸收具有选择性(或不同植物对不同的矿质元素的需要量不同)；2；铁在植物一体内形成稳定的化合物，不能再被利用，老叶中的铁不能转移到幼叶中去(3)蒸腾；增高(或高于细胞液的浓度)；向培养液中加水(4)影响光合作用的因素有温度、二氧化碳浓度、光强度、矿物质、水分等

　 考题5--2点拨：本题考查考生实验分析、实验设计、综合应用能力。(1)矿质元素对植物的影响包括对植物生长、发育和生殖的影 响，如果缺乏某矿质元素，植物体在生长、发育和生殖等方面表现出不正常生长现象，都可说明此元素为植物的必需矿质元素。(2)在通气状态下，植物呼吸作用旺盛，产生的ATP多，有利于植物对矿质元素离子的吸收。(3)C¹⁸0₂中的¹⁸0在植物进行光合作用过程中会被转移到有机物中，而叶片制造的有机物会通过筛管运输到植物体的所有组织中。(4)Mg在植物体中被利用后，合成不稳定的化合物，如果缺乏时，则老叶中的Mg会被转移到嫩叶中，所以老叶变黄，而嫩叶仍为嫩绿色。(5)根据顶端优势，为促使侧芽迅速发育，要进行适当摘除顶芽。(6)要增加植物体内干重，即增加植物体内有机物的含量，则应增加光合作用强度，而夜间则需降低呼吸作用强度。答案：(1)矿质元素x是该植物的必需元素(2)植物吸收矿质营养需要消耗能量，能量来自于根细胞的呼吸作用。通气与否直接影响植物根细胞的呼吸作用，进而影响植物对矿质营养的吸收　 (3)所有组织中　 (4)绿色　 (5)摘掉顶芽(6)①辅助人工光照，延长光照时间；②适当提高CO₂浓度；③适当降低夜间的温度，在一定范围内增大昼夜温差；④及时补充必需的矿质营养；⑤适当增大光照强度总结提示：无土栽培是近几年在农业领域兴起的农业新技术，其中涉及的知识点也多种多样，故此考点是近几年高考考查的重点，并且涉及的题目多以难度较大的题目为主，主要考查同学们各种能力以及对基础知识的熟练应用程度。

Ⅲ．典型例题精讲精析　 蓦然回首灯火阑珊

2．两者的区别(见表3-11-3)：

　　 表3-11 3

	水分的吸收	矿质元素的吸收
吸收状态	分子态	离子态
吸收方式	自由扩散	主动运输
选择性	无	有
耗能	不需要	需要
条件	(1)必须具有渗透系统(2)以蒸腾作用为动力	(1)根细胞的呼吸作用(2)与细胞膜上载体的种类和数量多少有关
方向	水分从溶液浓度低的一侧向高的一侧渗透	矿质离子从土壤中吸收进入植物体内
与之相关的　 生理作用	蒸腾作用	呼吸作用
影响因素	(1)细胞液与外界溶液的浓度差 (2)蒸腾作用强度	(1)土壤含氧量(2)土壤温度． (3)植物自身的遗传特性

考点4植物水分代谢与矿质代谢的关系(拓展考点)

1．两者的联系：(1)矿质元素必须溶解在水中呈离子状态，才能被细胞吸收，并随水分运输到达植物的各部位；(2)吸收矿质元素离子的多少可以调节细胞液的浓度，从而影响根对水分的吸收；(3)矿质元素离子吸收后随水分在导管中运输，蒸腾作用在促进水分运输的同时也促进矿质离子的运输。故它们的运输途径相同，都是从根毛一导管一胞间连丝一各细胞；(4)两者吸收的部位都在成熟区。

4．无土栽培：无土栽培的概念：是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．并用这种营养液来栽培植物的一种技术。无土栽培的特点：用人工创造根系的生活环境来取代土壤环境，这样可以做到用人工的方法直接调节和控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长和发育。无土栽培的优点：①全年都可以栽培，并且产量高；②节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化；③沙滩地、盐碱地、海岛以及楼顶、阳台等适宜栽种农作物的地方，都可以进行无土栽培，这就扩大了农作物栽培的范围和面积。无土栽培应注意的问题：在温室中无土栽培植物，通常要在培养液中通入空气，目的是为了增加氧气，促进根细胞的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收；另外要定时测定培养液中矿质元素离子的浓度，以便及时补充消耗的矿质元素；此外，在温室中无土栽培植物，可以根据光合作用的原理，在光照强时适当增加二氧化碳浓度，在夜晚没有光照时适当降低温度，以减少有机物的消耗。

案例剖析　 旁征博引 举一反三

考题1-1 为确定某种元素是否为植物生长发育的必需元素，用缺少该元素的“完全营养液”培养植物时，应该(　　 )

　 A．以土壤为基质盆栽，浇洒上述营养液

　 B．大田种植，浇洒上述营养液

　 C．以鹅卵石为基质盆栽，加入上述营养液

　 D．只用上述营养液盆栽，不使用基质

考题1-2 )某同学做植物的水培实验，如图3 11-1所示。培养液完全按标准配制，在培养过程中，要及时添　 加补充该培养液。第一周长势正常．第二周起出现缺素症状且越来越严重，第三周全株萎蔫，继而死亡。实验失败。请分析回答：

　 (1)既然配制的是全素标准培养液，为什么还会出现缺素症状?因为矿质元素的吸收需要消耗　　　　 ，而此装置中根系一直浸在水里，导致　　　　 ，对此可采取　　　　 措施补救。

(2)培养液中并不缺水．为什么植物到第三周竟然萎蔫?因为　　　　 是两个相对独立的过程。由于蒸腾量很大，导致培养液的浓度　　　　 　，　 使根系吸水　　　　 ，为了解决这个问题．可以采取的措施是　　　　 。

考题1-1点拨：要验证某元素为必需的矿质元素，则应该设置对照，具体对照为完全培养液培养植物和用只缺该元素的缺素培养液培养植物作对照，在进行缺素培养时，如用基质(土壤、鹅卵石、沙土)，则该基质中可能存在该元素，从而干扰实验的结果，故在做此类实验时不用任何基质。答案：D。考题1-2点拨：由于无土栽培过程中，植物的根一直浸泡在水中，导致根细胞的呼吸作用受到抑制，影响了根细胞吸收矿质元素，可以向培养液中通入空气，加强根细胞的呼吸作用。因为根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，随着蒸腾作用的进行，导致培养液中水分大量减少而使培养液的浓度增大，使根系吸水困难，可以不断地向培养液中补充水分。答案：(1)ATP；无氧呼吸供能不足；向培养液中充气　 (2)植物吸收水分和吸收矿质元素；变大；困难；向培养液中补充适量的清水总结提示：对植物体所需微量元素的种类记忆有一句顺口溜“铁(Fe)心(Zn)牧(Mn)童(Cu)猛(Mn)碰(B)蘖(Ni)驴(C1)”，验证某元素是必需元素常用的方法是无土栽培，无土栽培是指在无土壤的情况下，采用营养液提供给植物必需元素，进行植物栽培的方法。无土栽培有两种，一种是以沙石、硅藻土等物质为基质，提供给营养液栽培作物；另一种是完全不用基质，只用培养液栽培植物。无土栽培技术具有许多优点，在当今社会有很大的发展空间，此知识应引起我们的足够重视。

考点2植物对矿质元素的吸收

　　 根对矿质元素的吸收过程可表示为图3 ll-2。可见具体的吸收过程为主动运输的过程，通过图示可以发现，植物吸收矿质元素时，矿质元素以离子状态存在并受一系列条件的制约。

　　 遗传因素：

　　 氧气：主动运输过程所需要的ATP来自呼吸作用，为作物中耕松土，促进土壤的通气性．可以促进矿质元素的吸收，就是这个道理。

　　 水：矿质元素必须溶解在水里才利于大量吸收．土壤干旱时施肥的效果不佳。人们通常用增加或降低土壤含水量来控制作物对矿质元素的吸收。从而达到控制植物生长的目的。大量施肥后，不及时浇水，土壤溶液浓度过高，根细胞就会大量失水，影响植物的正常代谢．甚至造成植物死亡．即“烧苗”现象。

　　 土壤温度：土壤温度低，呼吸作用弱，不能提供足够的ATP．吸收效率就会下降；土壤温度低．根系生长缓慢，也会降低根的有效吸收面积。

　　 土壤pH：土壤pH对细胞膜上载体的选择作用影响较大。一般在酸性条件下吸收阴离子较多，在碱性条件下吸收阳离子较多。土壤的pH还能改变土壤中无机盐的溶解度，从而影响恨对矿质元素的吸收。不同植物对 pH的要求不同，因此在温室中用培养液，要把培养液的 pH凋到最适值。

考题2-1　 图3-11 3是植物根细胞在一定范围内，离子吸收量、氧的浓度和细胞内糖的浓度之间的相互关系，下列叙述中正确的是(　　 )

　 A．随着氧分压的增加，根吸收N⁺、K⁺的数量增加．同时，细胞中糖的浓度升高

B．随着氧分压的增加，根吸收N⁺、K⁺的数量降低，同时，细胞中糖的浓度升高

C．随着氧分压的增加，根吸收N⁺、K⁺的数量降低，同时，细胞中糖的浓度降低

D．随着氧分压的增加，根吸收N⁺、K⁺的数量增加，同时，细胞中糖的浓度降低

考题2-2　 )图3 11-4A表示温度对钾、铵离子的吸收的影响；B图表示氧的体积分数对大麦根吸收钾、铵离子的影响。请回答：

(1)A图表示，当温度超过35℃时，随着温度的增高，根吸收两种离子都　　　　 。其主要原因是　　　　 。

(2)B图表示当氧分压增高时，根吸收离子的量　　　　 ，同时细胞中糖的质量分数却　　　　 在此，糖的主要作用是　　　　 。

(3)根吸收钾、铵离子与温度、氧气体积分数有关，从本质上看，是因为矿质离子的吸收与植物的 　　　　　密切相关。即使是温度和氧气分压等条件相同，根细胞对钾、铵离子吸收量还是不相同，这种吸收上的差异与　　 　　有关。

考题2-1点拨；本题以植物对矿质元素的吸收为知识载体，重在考查读图、审图及提取信息，利用信息的能力，由图中信息可知糖浓　 度随矿质元素的吸收，含量下降，这是因为矿质元素的吸收的动力来自呼吸作用，呼吸作用需消耗有机物，故氧分压增高时，糖浓度下降，而对矿质元素的吸收数量升高。答案：D。考题2-2点拨：根对矿质元素的吸收方式为主动运输，主动运输需载体和能量，载体的化学本质是蛋白质，蛋白质是在核酸的控制作用下，由核糖体合成的，不同植物具有不同的核酸，决定了其载体的种类不同，并且载体具有特异性，所以不同植物对不同矿质元素的吸收量不同。能量主要是通过根细胞呼吸作用获得，外界环境温度可通过影响酶的活性影响呼吸作用，从而影响植物根对矿质元素的吸收。呼吸作用需消耗O₂和有机物(主要是糖类)，则O₂浓度以及糖类物质的含量可影响根对矿质元素的吸收。　 答案：(1)下降；高温破坏了酶的活性，使呼吸作用下降　 (2)增加；下降；氧化分解，为离子的主动运输提供能量　 (3)呼吸作用；细胞膜上的载体种类和数量．总结提示：在解本类试题时应注意矿质元素的吸收与呼吸作用之间的关系，凡是能影响矿质离子吸收的外界因素，主要是通过影响植物根的呼吸作用而影响植物根对矿质元素吸收的。

考点3矿质元素在植物体内的运输与利用

　　 矿质元素在植物体内的运输是通过植物体内的导管运输的，并且是伴水运输．运输的动力来自蒸腾作用。

　　 具体的利用方式可用表3 11-1表示：

　　 表3-1卜1

考题3-1 用含³²P的培养液培养大麦幼苗，几天后测得大麦根尖不同区域。³²P的累积和运输情况，结果如表

　 3-11-2。请分析回答：

　　 表3-11-2

(1)根细胞吸收磷元素，主要通过　　　　　　 方式进行。根吸收磷元素的主要区域在距根尖　 　　　　　　mm范围。

(2)绘出大麦根尖各区域³²P累积曲线图3-11-5。

(3)在距根尖1-3mm区域³²P累积较多，与其他区域相比，该区域³²P较多地参与 　　　　　　等物质的合成。几天后在幼苗叶片中检测到³²P放射性，参与光反应的反应物中，含有³²P的有机物有　　　　　　 等。

　(4)若实验两天后，幼苗出现萎蔫现象，其原因是　　　　　　 。

考题3-2 已知落下的叶子中，某矿质元素的含量显著少于叶落前的含量，而另一种微量元素的含量几乎不变。则这两种元素分别是(　　 )

　 A．氮和钙　　 B．氢和铁　　 C．钾和铁　　 D．磷和镁

考题3-1点拨：本题考查矿质元素的吸收，运输以及在植物体内的转化合成过程。由表格可知磷元素吸收的主要部位是距离根尖20-60mm范围，曲线图的绘制注意先描点，再把各点连线，磷进入植物体主要参与 DNA，磷脂合成，在光合作用光反应反应物中，含³²P的有机物有ADP、NADP+。植物培养液的浓度会上升，是由于植物对水分子的吸收快于对矿质元素的吸收，导致植物不能吸收水分，出现萎蔫现象。答案：(1)主动运输；20-60　 (2)见图3-11-6。(3)DNA、磷脂；ADP、NADP+(不完整不给分)　 (4)植物水分吸收速率大于矿质离子吸收速率，导致培养液浓度升高，植物细胞吸水不足考题3-2点拨：N、P、Mg、K在植物体内以不稳定化合物或以离子状态存在，所以在细胞趋向衰老时，会由衰老组织移到植物体其他部位，而Fe、Ca在植物体内形成稳定化合物，不易转移，N、P、Mg、K、Ca为大量元素，Fe为微量元素。答案：C。总结提示：矿质元素的吸收、运输和利用，这三个知识点实质上是一个统一整体，是相互依存的关系，又有各自不同的特点，例如吸收、运输的动力不同，能体现的生物体生命活动也不同，吸收主要与呼吸作用有关，而运输则主要与蒸腾作用有关。本知识体系需进行知识系统的归纳。

3．几种常见矿质元素的主要生理功能：氮促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。缺氮时植株矮小．叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。磷促使幼苗的发育和花的开放．使果实、种子的成熟提早。缺磷时，植株特别矮小，叶片呈暗绿色．并出现紫色。钾使茎秆健壮，并促进淀粉的形成。缺钾时茎秆软弱．容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。硼对植物的开花结果有重要的影响。缺硼时油菜等植物只开花．不结果。

2．确定植物必需矿质元素的基本方法：基本方法：通常是采用溶液培养法，即水培法。溶液培养法是指用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。具体研究过程：在人工配制的营养液中，除去或加入某一种矿质元素，然后观察植物在营养液中生长发育的状况。如果除去某种矿质元素后，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，就说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。

考点1植物必需矿质元素及必需元素的验证方法

1．矿质元素的概念：矿质元素是指除了C、H、0以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素共有14种，N、P、K、s、Ca、Mg属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni属于微量元素。