高三生物教案：《植物的水分代謝與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　植物的水分代謝與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

　　【本章知識(shí)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(xì)胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸脹作用。當(dāng)大分子的淀粉粒和蛋白質(zhì)等處于凝膠狀態(tài)時(shí)，這些大分子之間有大大小小的縫隙。水分子會(huì)迅速地以擴(kuò)散作用或毛細(xì)管作用等形式進(jìn)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(duì)少）的吸脹作用要大。干燥的種子吸脹作用的力量相當(dāng)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(xì)胞形成液泡以后主要靠滲透作用吸水，這是因?yàn)槌墒斓闹参锛?xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)：①細(xì)胞膜和液泡膜（原生質(zhì)層）是選擇透過性膜；②細(xì)胞液和外界的土壤溶液有濃度差，細(xì)胞液就通過細(xì)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(xì)胞主要靠滲透吸水。這二種吸水方式及其變化是考點(diǎn)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(zhǎng)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(kuò)散與滲透的區(qū)別

　　物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫擴(kuò)散。如氣體從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，溶質(zhì)分子在溶劑中的運(yùn)動(dòng)（如蔗糖放入清水后的運(yùn)動(dòng)）等。例如：下圖甲、乙兩個(gè)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(shí)間后，整個(gè)溶液成為一定濃度的蔗糖水溶液，這就是蔗糖在水中的擴(kuò)散作用。乙裝置中，在C處加一半透膜，再?gòu)腁處放入蔗糖，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(kuò)散得多，故一段時(shí)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(kuò)散叫滲透。由此我們可以看出，滲透與擴(kuò)散的不同在于滲透必須有半透膜。據(jù)此，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)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(jī)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(shí)驗(yàn)來證明。

　　礦質(zhì)元素的吸收和利用也是重要考點(diǎn)，礦質(zhì)元素吸收原理是主動(dòng)運(yùn)輸，因此該過程與根細(xì)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(zhǎng)發(fā)育。

　　進(jìn)入植物體內(nèi)的礦質(zhì)元素離子，因在細(xì)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(fù)利用的元素，重復(fù)利用的礦質(zhì)元素離子在植物生長(zhǎng)過程中可以由衰老組織向幼嫩組織轉(zhuǎn)移，不重復(fù)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(shí)，衰老和幼嫩兩種組織誰(shuí)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(gè)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(xì)胞以滲透和擴(kuò)散方式吸收水分，而吸收礦質(zhì)元素離子則通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞剑欢�是吸收�?dòng)力不同：吸收水分的動(dòng)力是蒸騰拉力和根細(xì)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(dòng)力主要是根細(xì)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(xì)胞液與外界溶液的相對(duì)濃度決定的，當(dāng)細(xì)胞液濃度高于外界溶液的濃度時(shí)細(xì)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(xì)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(yùn)載的礦質(zhì)元素離子就多，否則就少。其次，兩個(gè)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(xì)胞（表皮細(xì)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(jìn)入植物體后也是隨著水分被運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)器官、組織。三是礦質(zhì)元素離子被細(xì)胞吸收后，又會(huì)影響到細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度，從而影響根細(xì)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的生理過程。

　　5．關(guān)于有機(jī)物和無機(jī)物的運(yùn)輸

　　植物體從土壤中吸收的水分和礦質(zhì)元素是通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸?shù)街参锏母鱾�(gè)部分，其中運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿κ侵参锏恼趄v作用。植物體光合作用制造的有機(jī)物主要通過篩管向下運(yùn)輸?shù)街参锏南鄬?duì)部位。

　　【學(xué)法指導(dǎo)】

　　本部分可安排2～3課時(shí)完成。

　　本部分知識(shí)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(xué)知識(shí)和學(xué)生一起討論、分析并弄清楚滲透與擴(kuò)散的區(qū)別，分析成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，根細(xì)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(shí)的時(shí)間。

　　第2課時(shí)可安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)，以教材中的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種植物細(xì)胞液的濃度（為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可將標(biāo)本分別放入不同濃度的溶液中，一段時(shí)間后進(jìn)行鏡檢），或?qū)嶒?yàn)分析。實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目可由教師自己編寫或事先向?qū)W生征集，提高學(xué)生參與教學(xué)過程的積極性，從學(xué)生中選取具有一定代表性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

　　第3課時(shí)可處理有關(guān)習(xí)題，進(jìn)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(dòng)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(shí)問題聯(lián)系（如無土栽培中對(duì)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(fù)習(xí)該知識(shí)時(shí)要注意和相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系。

　　【典型例題精講】

　�。劾�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

　�、偌訌�(qiáng)光照 ②改善空氣流通 ③適當(dāng)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(xì)胞周圍的土壤溶液濃度高于植物細(xì)胞液的濃度，使細(xì)胞失水造成萎蔫，此時(shí)應(yīng)設(shè)法降低土壤溶液的濃度，使細(xì)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(dá)到此目的�！敬鸢浮緿

　�。劾�2］（2000年廣東高考題）將成熟的植物細(xì)胞放在溶液中能構(gòu)成一個(gè)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(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可看作一層選擇透過性膜

　　C．細(xì)胞壁是全透性的             D．水分可以自由出入細(xì)胞

　　【解析】要構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)。必需具備兩個(gè)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(gè)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層可以看作是一層半透膜，細(xì)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(shí)，就會(huì)發(fā)生滲透作用。題中的C、D兩項(xiàng)顯然是不符合題意。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的特點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)的主要原因應(yīng)是B項(xiàng)。A項(xiàng)的說法本身也不合理，準(zhǔn)確的說法應(yīng)是“原生質(zhì)層內(nèi)外溶液有濃度差”。 【答案】B

　�。劾�3］（2001年上海高考題）人紅細(xì)胞的滲透壓與x濃度的食鹽水相當(dāng)。而浸在y濃度食鹽水中的紅細(xì)胞破裂；浸在z濃度食鹽水中的紅細(xì)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(xì)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(xì)胞在y濃度的食鹽水中破裂，證明紅細(xì)胞吸水，說明紅細(xì)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(xì)胞在z食鹽水中皺縮，證明紅細(xì)胞失水，說明紅細(xì)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。【答案】D

　�。劾�4］夏季，高大的喬木從土壤中吸收水分并運(yùn)輸?shù)秸麄�(gè)植物體的主要?jiǎng)恿�來�?br />
　　A．細(xì)胞內(nèi)大分子親水物質(zhì)    B．呼吸作用生成的ATP

　　C．細(xì)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(fèi)，而對(duì)于植物體正常生命活動(dòng)的維持有著多方面的重要意義，其中最突出的一個(gè)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(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)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(dá)到樹冠。 【答案】D

　�。劾�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(yíng)養(yǎng)液”進(jìn)行培養(yǎng)，應(yīng)該

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

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

　　【解析】本題考查學(xué)生在掌握礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)基本知識(shí)的基礎(chǔ)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(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的病癥。所以，要確定某種元素是否為植物所必需，就應(yīng)當(dāng)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(shí)驗(yàn)的精確性，必須保證實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)液、容器和基質(zhì)中都不會(huì)有該元素存在。A選項(xiàng)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(xiàng)實(shí)際上與A選項(xiàng)是一樣的，大田種植就是以土壤為基質(zhì)；C選項(xiàng)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(yīng)當(dāng)是D選項(xiàng)，只用上述營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)，不用任何基質(zhì)，以確保實(shí)驗(yàn)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(qǐng)?zhí)羁栈卮穑?br />
　�。�1）秸稈在燃燒時(shí)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(zhǎng)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(xué)生對(duì)綠色植物光合作用和礦質(zhì)代謝等基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用。綠色植物體內(nèi)含有的有機(jī)物主要是植物體通過光合作用合成的糖類，還有由糖類進(jìn)一步轉(zhuǎn)化而來的脂類和蛋白質(zhì)。作物秸稈燃燒時(shí)放出的熱能就是糖類等有機(jī)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(xué)能后貯存其中的，所以說，秸稈燃燒時(shí)放出的熱能最終來源于太陽(yáng)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(shí)，秸稈內(nèi)主要由C、H、O、N等元素構(gòu)成的各種有機(jī)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?jiān)�，叫做灰分。灰分的主要成分是各種礦質(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(zhǎng)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(xué)知識(shí)。

　　【答案】（1）太陽(yáng)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(guó)春季高考題）取新鮮的馬鈴薯塊莖，去皮后切取兩個(gè)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(qǐng)判斷一段時(shí)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(xì)胞吸水和失水的原因。新鮮的馬鈴薯塊莖細(xì)胞內(nèi)具有液泡，將它放到清水或濃鹽水中時(shí)，就會(huì)發(fā)生滲透作用。a中的馬鈴薯塊處在濃鹽水中，由于細(xì)胞液的濃度小于濃鹽水的濃度，細(xì)胞失水而皺縮；相反，b中的馬鈴薯塊處在清水中，由于細(xì)胞液具有一定的濃度，細(xì)胞吸水而膨脹。

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

　�。�2）膨脹  馬鈴薯細(xì)胞液有一定濃度，由于滲透作用水分進(jìn)入細(xì)胞

　　【達(dá)標(biāo)訓(xùn)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(cuò)誤的是

　　A．呼吸抑制劑可降低植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收

　　B．在一定范圍內(nèi)，植物對(duì)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(shí)期后，有機(jī)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(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程，需要細(xì)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(huì)影響到植物對(duì)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(huì)降低植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收；一定范圍內(nèi)的溫度提高，加強(qiáng)了植物的呼吸作用，有利于植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收；光合作用受阻一定時(shí)期后，有機(jī)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(yùn)輸是靠水分的運(yùn)輸而運(yùn)輸?shù)模�二者的吸收有一定的�?lián)系。【答案】C

　　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(hù)根毛，減少蒸騰作用            B．防止根部營(yíng)養(yǎng)損失，增強(qiáng)呼吸

　　C．促進(jìn)根的發(fā)育，降低光合作用        D．保護(hù)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(shí)，常采取的措施就是帶土（保護(hù)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(gè)生命活動(dòng)過程中

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

　　C．有機(jī)物只輸出，礦質(zhì)元素輸入也輸出       D．有機(jī)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(gè)生命活動(dòng)過程中有機(jī)物與礦質(zhì)元素的變化情況，而不是問整個(gè)“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(xì)胞分裂、分化逐漸發(fā)育成熟。在這個(gè)過程中葉芽細(xì)胞首先要得到有機(jī)物才能保證細(xì)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(xì)胞形成后，葉肉細(xì)胞通過光合作用制造有機(jī)物，不僅滿足葉片細(xì)胞的需要，而且還可以將制造的有機(jī)物儲(chǔ)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(dòng)到幼嫩的器官；而Ca、Fe等元素往往不移動(dòng)。  【答案】D

　　4．下列細(xì)胞中依靠滲透吸水的是

　　A．根生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞   B．莖形成層細(xì)胞    C．失水的葉肉細(xì)胞    D．干燥種子的細(xì)胞

　　【解析】成熟的植物細(xì)胞靠滲透吸水，干種子、形成層、分生區(qū)細(xì)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(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；放在0.35mol的蔗糖溶液中，細(xì)胞有脹大趨勢(shì)；放在0.4mol蔗糖溶液中，細(xì)胞似乎不發(fā)生什么變化，這表明

　　A．洋蔥表皮細(xì)胞已經(jīng)死亡               B．細(xì)胞膜不允許水分子自由通過

　　C．蔗糖分子進(jìn)入細(xì)胞導(dǎo)致滲透平衡       D．細(xì)胞液濃度為0.4 mol左右

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

　　【答案】D

　　6．在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，之所以用已經(jīng)成熟的洋蔥表皮細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)檫@樣的細(xì)胞具有

　　A．伸縮性很小的細(xì)胞壁           B．功能完善的細(xì)胞膜

　　C．能夠流動(dòng)的細(xì)胞質(zhì)             D．大而醒目的液泡

　　【解析】植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的條件有：①植物細(xì)胞必須是活細(xì)胞；②細(xì)胞液濃度與外界溶液的濃度必須有濃度差；③植物細(xì)胞必須有大的液泡（成熟的植物細(xì)胞一般都有一個(gè)比較大的液泡，有的液泡可占整個(gè)細(xì)胞體積的90%以上），最好細(xì)胞液中帶有色素，這樣便于觀察，紫色的洋蔥表皮細(xì)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(xì)胞便發(fā)生質(zhì)壁分離，不久這些細(xì)胞又發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原，其原因是

　　A．細(xì)胞液溶質(zhì)透出細(xì)胞         B．尿素分子進(jìn)入細(xì)胞

　　C．細(xì)胞壁被破壞               D．尿素溶液濃度低于細(xì)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(xì)胞液的濃度。但不久又逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，說明尿素溶液與細(xì)胞液的濃度發(fā)生了變化，其原因是尿素進(jìn)入了液泡，使細(xì)胞液的濃度升高，是細(xì)胞失水的結(jié)果。如果是原生質(zhì)層受到損傷，細(xì)胞就不會(huì)出現(xiàn)復(fù)原現(xiàn)象。細(xì)胞壁是全透性的，不影響尿素分子通過，與細(xì)胞內(nèi)外溶液的變化無關(guān)。 【答案】B

　　8．最能證明植物細(xì)胞通過滲透作用原理的實(shí)驗(yàn)是

　　A．將萎蔫的青菜放入清水中會(huì)變得硬挺     B．將根尖細(xì)胞放入清水中會(huì)吸水

　　C．將土豆放入鹽水中會(huì)變軟               D．觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離復(fù)原

　　【解析】A、B兩項(xiàng)只反映了植物細(xì)胞的吸水，C項(xiàng)反映了失水，而D項(xiàng)則反映了植物細(xì)胞吸水和失水的兩個(gè)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(xì)胞壁        B．葡萄糖分子通過細(xì)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(kuò)散作用，細(xì)胞壁是全透性的，K+和葡萄糖通過細(xì)胞膜和原生質(zhì)層的原理是主動(dòng)運(yùn)輸。 【答案】D

　　10．根毛細(xì)胞從土壤溶液中吸收水分的原因是

　　A．細(xì)胞壁由親水性的物質(zhì)組成         B．細(xì)胞液濃度低于土壤溶液濃度

　　C．細(xì)胞液濃度高于土壤溶液濃度       D．細(xì)胞液濃度等于土壤溶液濃度

　　【解析】成熟的植物細(xì)胞與外界溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，水分進(jìn)出細(xì)胞主要取決于細(xì)胞液和外界溶液的濃度差。正常情況下，細(xì)胞液濃度總是大于外界溶液濃度，細(xì)胞表現(xiàn)出吸水；干種子、分生區(qū)的細(xì)胞由于沒有液泡，它們的吸水是靠吸脹作用，這是因?yàn)槔w維素、淀粉等都是親水性的物質(zhì)，題目給出的細(xì)胞是成熟區(qū)的細(xì)胞，成熟區(qū)的細(xì)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(shí)，Q在與馬鈴薯細(xì)胞液等滲的鹽溶液中放1小時(shí)，測(cè)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(xì)胞液濃度高于蒸餾水，細(xì)胞滲透吸水，圓柱體P堅(jiān)挺膨脹，比原來的孔大；而圓柱體Q放在與細(xì)胞液等滲的鹽溶液中，細(xì)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(xì)胞是

　　A．根尖分生區(qū)細(xì)胞   B．根毛細(xì)胞     C．根尖伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞   D．葉肉細(xì)胞

　　【解析】干種子的吸水方式是吸脹吸水。在題目給出的選項(xiàng)中，根尖分生區(qū)的細(xì)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(yùn)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(yùn)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(dòng)減弱，從而使礦質(zhì)元素的運(yùn)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(duì)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(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)弱  ②根細(xì)胞內(nèi)細(xì)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(xì)胞的呼吸作用與礦質(zhì)元素離子的吸收有關(guān)，這是因?yàn)楹粑�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(xì)胞膜上載體的主動(dòng)運(yùn)輸吸收，載體是一種蛋白質(zhì)，細(xì)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(zhǎng)區(qū)    C．成熟區(qū)的表皮細(xì)胞    D．根冠細(xì)胞

　　【解析】成熟區(qū)的表皮細(xì)胞有根毛，具有大的液泡，在正常情況下，其細(xì)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(jìn)行不同處理：（甲）風(fēng)干，（乙）消毒后浸水萌發(fā)，（丙）浸水后萌發(fā)，（�。┙�水萌發(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個(gè)保溫瓶中。一段時(shí)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(jìn)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(qiáng)度。（甲）風(fēng)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(jìn)行呼吸作用，而且種子中的微生物也在進(jìn)行呼吸作用；（�。┙�水萌發(fā)后煮熟冷卻、消毒，酶在高溫下失去了活性，也不能進(jìn)行呼吸作用，所以通過以上各組對(duì)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(shí)驗(yàn)分析題，要注意各個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組的變量，分析這些變量對(duì)呼吸作用的影響。 【答案】C

　　18．用人工配制的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)黃瓜，過一段時(shí)間后，營(yíng)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(dāng)植物缺乏生活所需要的元素時(shí)，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(fù)利用的元素從老葉中出來，優(yōu)先供給嫩葉，不重復(fù)利用的元素不能從老葉中出來。鎂是可以重復(fù)利用的元素，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液中缺乏時(shí)，可以從老葉中出來移動(dòng)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(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，得不到證實(shí)的是

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

　　C．細(xì)胞液和周圍溶液的關(guān)系          D．溶質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)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(xì)胞液和周圍溶液濃度有關(guān)，只有活細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過性，當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí)，活細(xì)胞失水而導(dǎo)致植物細(xì)胞質(zhì)壁分離。溶質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)胞是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞酵瓿傻模�不能通過質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)。  【答案】D

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

　�、偌�(xì)胞壁  ②細(xì)胞膜  ③細(xì)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(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜和細(xì)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(dòng)力從何而來？某同學(xué)為此做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。如下圖所示。

　　實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：將同一植物在靠近莖的基部切斷，套上一個(gè)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(qǐng)回答：

　　實(shí)驗(yàn)一說明____________________________。

　　實(shí)驗(yàn)二說明____________________________。

　　根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你對(duì)水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸動(dòng)力有何新的認(rèn)識(shí)？

　　__________________________________________________________________________。

　　【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(yùn)輸。這也是高大的植物能把根吸收的水分運(yùn)輸?shù)街参矬w全身各處的原因；對(duì)于第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，分析起來有一定的難度，也是一個(gè)開放式問題。事實(shí)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(jìn)入到玻璃管中，是什么力量導(dǎo)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(xì)現(xiàn)象，可以推測(cè)：根部的生理活動(dòng)或根部的滲透吸水也會(huì)產(chǎn)生促使水分向上運(yùn)輸?shù)膲毫Γ�但這不是植物吸水的主要?jiǎng)恿�。分析�?shí)驗(yàn)二的關(guān)鍵是根據(jù)事實(shí)大膽的分析推測(cè)，只有根的活動(dòng)導(dǎo)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(yùn)輸?shù)膭?dòng)力

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

　　根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明：水分在植物體內(nèi)上升的動(dòng)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(xì)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(qǐng)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(shí)間內(nèi)水分從原生質(zhì)體_________。細(xì)胞液濃度_________。

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

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

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

　　【解析】考查植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程以及在此過程中細(xì)胞液濃度的變化。解題的關(guān)鍵是植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)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(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的水分向外滲出后，細(xì)胞液的濃度將增大。由于植物細(xì)胞在乙二醇溶液中不斷地吸收乙二醇，使植物細(xì)胞液的濃度不斷增大，細(xì)胞逐漸由失水狀態(tài)轉(zhuǎn)換成吸水狀態(tài)，使植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原。只有處于生活狀態(tài)的成熟的植物細(xì)胞才可能發(fā)生質(zhì)壁分離，而成熟的植物細(xì)胞的標(biāo)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(xué)做植物的水培實(shí)驗(yàn)，如右圖所示。培養(yǎng)液完全按標(biāo)準(zhǔn)配制，在培養(yǎng)過程中，又及時(shí)添加補(bǔ)充該培養(yǎng)液。第一周長(zhǎng)勢(shì)正常，第二周起出現(xiàn)缺素癥狀且越來越嚴(yán)重，第三周全株萎蔫，繼而死亡。實(shí)驗(yàn)失敗，請(qǐng)分析回答：

　�。�1）既然配制的是全素標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液，為什么還會(huì)出現(xiàn)缺素癥狀？因?yàn)榈V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(dǎo)致_________，對(duì)此可采取_________措施補(bǔ)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?yàn)開________是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。由于蒸騰量很大，導(dǎo)致培養(yǎng)液的濃度_________，使根系吸水_________，為了解決這個(gè)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(dǎo)致根細(xì)胞的呼吸作用受到抑制，影響了根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素，可以向培養(yǎng)液中通入空氣，加強(qiáng)根細(xì)胞的呼吸作用。因?yàn)楦�吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程，隨著蒸騰作用的進(jìn)行，導(dǎo)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(bǔ)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(bǔ)充適量的清水

　　24．玉米對(duì)磷的吸收，白天比晚上只稍多一點(diǎn)，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(shí)間內(nèi)鉀離子的吸收卻有少量增加。請(qǐng)回答：

　　（1）實(shí)驗(yàn)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(jìn)入黃瓜幼苗體內(nèi)呈_________狀態(tài)，進(jìn)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(dòng)。

　　【解析】題干中玉米白天吸水多時(shí)，吸收磷也稍多，但二者不成比例，而黃瓜吸收水少時(shí)，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(gè)相對(duì)獨(dú)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(shí)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(duì)水分的吸收和對(duì)礦質(zhì)元素的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)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(duì)大麥吸收鉀、銨離子的影響，請(qǐng)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(shí)，細(xì)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(dāng)溫度和氧分壓條件相同時(shí)，根細(xì)胞對(duì)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(duì)礦質(zhì)元素離子的吸收原理是主動(dòng)運(yùn)輸。這與根的呼吸作用有密切關(guān)系，有氧呼吸為主動(dòng)運(yùn)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?yàn)闇囟冗^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?yàn)橛醒鹾粑�加�?qiáng)，為根吸收鉀、銨離子提供了較多的能量。糖的濃度降低是因?yàn)楹粑�作用消耗。根�?duì)鉀、銨離子的吸收量不同是因?yàn)楦��?xì)胞膜上運(yùn)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(xì)胞膜上的載體