1、植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收矿质元素的吸收与呼吸作用的关系 植物对矿质元素的利用矿质代谢与其他生理过程的综合考查矿质代谢知识在农业生产中的应用经典易错题会诊命题角度一植物必需的矿质元素1 长状态相同的两组番茄幼苗，置于表中所列A、B两种培养液中，在相同的适宜条件下培养，甲组用A培养液，乙组用B培养液。 (1)若干天后发现，两组番茄苗下部叶片颜色不同，甲组呈 ，乙组呈 。 (2)为了证明发生此现象的原因，分别取两组不同颜色的等量叶片提取、分离叶绿体色素。层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜素颜色相同，但是乙组叶绿素的颜色比甲组的 ，其原因是 。 (3)该实验所采用的方法可用来研究 。 考
2、场错解略 专家把脉不能根据表中所提供营养成分结合植物必需矿质元素及其作用进行正确分析而错答。从表中不难看出，A培养液中含有N、P、K、S、Ca、Mg等大量元素及Fe、Cl等微量元素，B培养液与A培养液相比较仅缺 Mg。所以A培养液为完全培养液，B培养液为缺Mg培养液，这样培养的番茄甲组因有Mg供应，叶绿素能正常合成，叶片呈绿色；而乙组因无Mg供应，新生叶片的叶绿素只能由下部的老叶片中转移才能合成，故下部叶片呈黄色。用完全培养液和缺少某种元素的培养液进行水培对照实验，是检验该元素是否为植物必需的矿物质元素的最常用方法。 对症下药(1)绿色黄色 (2)浅缺Mg导致下部叶片叶绿素分解，Mg被运至上部
3、叶片中，造成下部叶片叶绿素含量减少 (3)某种元素是否为植株必需的矿质元素2 下面列出的为“确定元素X是否为植物所必需的矿质元素”的实验方案，其中最科学合理的设计是 以土壤为基质盆栽，浇缺少元素x的“完全营养液”； 以沙土为基质盆栽，浇缺少元素X的“完全营养液”； 不用基质，只用缺少元素x的“完全营养液”； 以土壤为基质分盆栽，浇蒸馏水； 以沙土为基质盆栽，浇完全营养液； 不用基质，只用完全营养液；学科王 不用基质，只用含X的蒸馏水； 不用基质，只用蒸馏水。 A以为实验组，为对照组 B以为实验组，为对照组 C以为实验组，为对照组 D以为实验组，为对照组 考场错解ABD 专家把脉不明白溶液培养法
4、的原理，要鉴定元素 X是否是植物生长所必需的，实验组应为只缺少X的完全培养液，对照组为空白对照，即含有全部必需矿质元素的完全培养液。土壤和沙土中含有植物生长所需的全部必需矿质元素，因此不能作为实验组；而不用基质，只用含X的蒸馏水做实验组，则会使植物因缺乏其他必需矿质元素而不能正常生长，导致干扰实验结果，所以也不对。答题时要注意运用对照实验思想，科学有效地控制单一变量，确保实验结果的出现只是由所控制的单一变量引起的。实验组是受到单一变量处理的，对照组利用空白对照即可。 对症下药C专家会诊解此类题要注意以下几点： 1明确题意；了解命题意图。 2识记并理解矿质元素概念，植物必需的矿质元素有哪些。 3
5、一般判断某元素是否为某植物必需的矿质元素所用方法为溶液培养法，即将生长状况正常且相同的该植物幼苗均分为两组分别培养在完全培养液和缺某元素的培养液中，一段时间后，在缺素培养液中培养的幼苗如果生长发育异常即表现出缺素症状，就向培养液中补充该元素继续培养，如果恢复正常(与对照组相似)说明该元素为该植物必需的矿质元素。考场思维训练一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间试验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同。实验结果如下表：地块施肥情况小麦收获量田尿素学科王55.56乙磷酸二氢钾65.26丙磷酸二氢铵56
6、.88丁硫酸铵55.44戊不施肥55.11从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是 AK B N CP DS1A解析：甲、丙、丁组与戊组(不施肥)对照，产量相差无几，说明该农田不缺N、P、S，只有乙组产量增加显著，说明该农田缺K。命题角度二植物对矿质元素的吸收1 下图表示植物根细胞在一定时间内吸收K一与某些条件之间的关系，纵坐标表示吸收速率，横坐标表示某种条件，假若其他条件均为理想状态，能正确表示横坐标依次是载体数量、氧气浓度和呼吸作用强度的一组是 A B C D 考场错解D 专家把脉图文转换能力差，曲线的起点氧分压为零，根细胞可通过无氧呼吸供能，所以根对矿质元素的吸收速率并不为零。首先要分析四
7、条曲线，找出K一吸收与载体、氧气和呼吸作用的关系曲线各是哪条。因为K一的吸收需要能量和栽体，曲线为一条水平线，显然不符合题意；曲线是当横坐标为O时，纵坐标也为O，当横坐标达到一定程度后，纵坐标为固定值，这条显然是与载体有关；从曲线可以看出，当横坐标为O时，纵坐标不是 O，说明与氧气有关，当氧气为O时植物体可以利用无氧呼吸和光合作用产生的ATP供能去吸收K-；曲线可以看出，随着呼吸作用强度的增强，吸收的K-也在不断增加。 对症下药C2 列有关生物新陈代谢的叙述，正确的是 A完成有氧呼吸所需要的酶由线粒体DNA指导合成 B植物根系吸收矿质元素的速率与土壤溶液中矿质离子的浓度成正比 C用15N标记的
8、蛋白质饲喂小白鼠，一段时间后可在其肝糖元中发现15N D用“C02研究玉米的光合作用过程，最早在C4化合物中检测到14C考场错解AB专家把脉 对矿质元素的吸收方式不熟悉导致失误，根对矿质元素的吸收方式为主动运输，吸收速率取决于载体的数量及能量的供应，与矿质元素离子的浓度无关。有氧呼吸所需要的酶如果在原核生物体内如硝化细菌则全由拟核DNA指导合成，如果在真核生物体内也主要由核DNA指导合成，线粒体DNA-般只能合成自己所需蛋白质的10，因此又被称为半自主性细胞器，肝糖原中没有N元素。玉米为C4植物，其C的转移途径为对症下药 D专家会诊1根对矿质元素的吸收主要由根尖成熟区表皮细胞完成。 2吸收方式
9、是主动运输，需要载体和能量。 3植物对矿质离子的选择性吸收，是遗传决定的。 (1)选择性吸收的表现 (2)选择性吸收的原因：植物细胞对离子的选择吸收与细胞膜上载体的种类和数量有关，而与土壤溶液中离子的数量无关。 (3)由于土壤性质和不同作物种植长期施肥的原因，土壤的酸碱度会发生变化。 植物对水分和矿质元素的吸收原理、方式不同，故是两个相对独立的过程。考场思维训练1 下列因素对植物吸收矿质离子的速率影响最小的是 A根尖的年龄 B根毛的数量 C土壤通气量 D蒸腾作用1D解析：理解根对矿质元素吸收速率的影响因素，注意从内因和外因两个角度分析。根尖的年龄和土壤通气量影响呼吸作用，从而影响能量供应，影响
10、主动运输吸收矿质离子。根毛数量的多少决定了根吸收矿质元素的表面积的大小，也会影响离子吸收的速率。蒸腾作用主要影响水分的吸收，对矿质离子的影响不大。2 如下图所示，已知两装置内溶液中的和的浓度大大低于大麦根细胞内和的浓度，如果通过导管向B瓶内通人O2，向A瓶通人N2，则B瓶内大麦根细胞吸收和的速度不断加快，而A瓶内大麦根细胞吸收和的速度不断减慢。但是，不管哪组大麦根，同一时间内吸收的总是高于，上述实验表明、：(1)两种离子是通过 方式被吸收的。(2)随着A瓶通过N2，瓶内大麦根细胞对和的吸收速度不断减慢的原因是 。 (3)根对同一种盐的阴阳离子的吸收速度不一样。这与细胞膜的 有关。(4)小麦根细
11、胞膜上运载 的载体多。2(1)主动运输(2)N2抑制大麦根细胞的细胞呼吸，从而影响主动运输(3)选择透过性 (4) NH4+ 解析：从大麦根细胞内外的NH4+和S042-的浓度看，是逆浓度梯度吸收的，从甲、乙两瓶分别通入02和N2的差异看，与细胞呼吸密切相关，可知这两种离子的吸收方式一定为主动运输。主动运输需要载体协助，由于载体的种类及数量上的差异，就表现出对矿质元素离子吸收的选择性。命题角度三矿质元素的吸收与呼吸作用的关系学科王1 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 考场错解C 专家把
12、脉对植物吸收矿质元素的动力和运输动力不会区分，吸收动力是呼吸作用，而运输动力才是蒸腾作用。温度下降会导致呼吸酶的活性下降，从而会降低呼吸强度，因此会导致对矿质元素的吸收减缓。对症下药ABD2 宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K一吸收速率的影响。实验结果如下图，分析并回答下列问题。 (1)黄瓜幼苗根系细胞吸收K+的方式是 ，图中ab段为此提供的依据是 ，表明该过程需要 。曲线bc段限制K+吸收速率的内在因素是 。 (2)植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在1040范围内的温度变化对黄瓜幼苗K+吸收速率的影响，预期K+吸收速率变化的趋势
13、是 。 (3)如用缺少某种矿质元素的营养液培养一段时间后，黄瓜幼苗的茎尖和新生嫩叶首先出现坏裂斑点，则缺乏的元素可能是 。 考场错解略 专家把脉 不能进行思维的正确迁移，即O2含量与呼吸强度及呼吸强度与吸收速率的关系在思维中的迁移转换而错解。(1) K+的吸收方式是主动运输，曲线ab段说明K+的吸收速率随氧含量的增加而增加，隐含地说明K+。的吸收需呼吸供能。bc段K+的吸收速率达到饱和是因为根细胞膜上K+的载体有限。(2)温度影响酶活性从而影响呼吸速率，酶活性有一最适温度，则K+吸收有一最快速率。(5)新生器官或幼嫩组织出现缺素症状，显然是因为缺乏不再利用的矿质元素。 对症下药 (1)主动运输
14、K+的吸收速率随氧含量的增加而增加能量根部细胞膜上运输K+。的载体数量(2)10到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低(3)Ca或Fe专家会诊由于根细胞的呼吸作用是根吸收矿质元素的动力，因此，凡是影响根细胞呼吸作用的因素，必然影响根对矿质元素的吸收。如缺氧或低温等情况下均可影响对矿质元素的吸收。考场思维训练下图是胡萝卜在不同含氧情况下从溴化钾溶液中吸收 K+和Br-的坐标曲线，请根据下图回答：(1) K+和Br-进入细胞的方式是 ；(2)细胞对矿质元素的吸收除与 密切相关外，还与 的多少有关；学科王(3)氧从O升至208，K+、Br-增至100，但氧从208增至
15、434时，K+和Br-只分别增加17和16。由此说明 。 (1)主动运输(2)有氧呼吸(能量) 载体 (3)氧浓度为208以下时，限制K+和Br-吸收的是能量供给；在氧为208以上时，限制K+。和Br-吸收的是运输这两种离子的载体解析：由图可见当氧为O时，两种离子均不吸收，随着含氧量的增加，吸收的K+和Br-愈来愈多。可见氧决定K+和Br-的吸收与否和吸收多少，而与氧有关的是有氧呼吸，所以K+和Br-进入细胞的方式为主动运输。这种方式消耗呼吸作用所释放的能量，氧浓度由208提高到434。而K+和Br一的吸收增加不多的原因是与主动运输的载体有关。这也说明在氧浓度为208以下时，限制K+和Br吸收
16、的是能量供给；在氧浓度为208以上时，限制K+和Br-吸收的是运输这两种离子的载体。命题角度四植物对矿质元素的利用1 对植物嫩叶所必需的矿质元素Fe和Mg的来源的叙述，正确的是 AFe和Mg既来源于土壤又来源于老叶 BFe和Mg来源于土壤，Mg又可来源于老叶 CFe和Mg只来源于土壤，不能来源于老叶 DFe和Mg来源于老叶，Mg又可来源于土壤 考场错解A 专家把脉对Fe和Mg的利用特点不熟悉，错选矿质元素都必须由植物的根部从土壤中吸收，Fe和Mg的不同之处在于，Fe一旦进入植物体的某一部位后便结合成稳定化合物，不能被再度利用，而Mg进入植物体后形成不稳定化合物，分解后可被植物再度利用，特别是当
17、植物体幼嫩的部分缺乏该元素时，老叶中能移动的元素都转移给幼叶使用。 对症下药B2 生物实验老师从花店买来一盆米兰，几周后发现老叶依然油绿，新生叶有发黄现象，请你诊断一下病因并提出治疗的措施缺水缺阳光缺镁缺铁 浇足水，放在阳光下浇一定浓度的MgS04溶液浇一定浓度的FeCl3溶液 A B C D 考场错解BC 专家把脉认为缺阳光，会导致叶绿素分解而使叶片发黄，缺镁会导致叶绿素合成不足而发黄，而实际上若缺阳光，会引起叶绿素分解而使叶片发黄，但老叶也会发黄；若缺镁，叶绿素不能合成，由于镁可以在植物体内移动，表现为老叶变黄。上述现象与题意不符。铁在植物体内不能移动，不能重复利用，因此缺铁老叶依然油绿，
18、新叶发黄，然后对症治疗，缺什么补什么。 对症下药D专家会诊矿质元素进入植物体后，从作用角度看，主要有两方面：一是参与植物细胞的构成，如Mg是构成叶绿素的成分；二是能调节细胞的代谢活动。从矿物元素离子在植物体内存在的状态看，主要有三种状态：一是在植物体内呈离子状态存在，如K+：二是在植物体内形成了不稳定的化合物，如Mg2+参与构成的叶绿素就是一种不稳定的化合物，它的合成与分解主要取决于外界环境中的光照和温度等因素，老叶及秋后植物叶片中的叶绿素大部分都被分解了，所以叶片呈现出黄色(类胡萝卜素的颜色)：三是在植物体内形成了稳定的化合物，不易分解。前两者由于矿质元素在植物体内呈离子状态或形成不稳定化合
19、物的形式存在，因而当这一类元素缺乏时植物表现出幼叶正常，老叶先受伤害的症状，后者由于在植物体内形成了稳定的化合物，不易分解，所以，当这一类矿质元素缺乏时，植物表现出幼叶先受伤害而老叶正常的现象。 考场思维训练1 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1_C解析：K、N、P等可被再利用的元素在叶落前已被转移到植物的幼嫩部位；Ca、Fe等不能再利用的元素，在植物体内形成稳定的化合物，在叶落前后含量基本不变。其中Ca属于大量必需元素，Fe属于微量必需元素。2 把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养
20、，一小时后测定表明，幼苗各部分都含32P。然后将该幼苗转移到不含32P的培养液中，数天后32P A不在新的茎叶中 B主要在新的茎叶中 C主要在老的茎叶中 D主要在老的根中2B解析：P在植物体内就是与其他物质形成了不稳定的化合物，当这种化合物分解以后，其中的P可以转移到新的部位，被再度利用。探究开放题解答综合问题一矿质代谢与其他生理过程的综合考查1对小麦由孕穗期进入开花期生理状态的叙述，恰当的是 A 对水分的需要量不变 B对P、K的需要量不变 C同化作用仍然大于异化作用 D营养器官的生长加快，为生殖器官提供更多的营养 解题思路 同一植物在不同生长发育时期对水分和矿质元素的需求量都不同，在营养生长
21、期，营养主要供给营养器官，只有在开花后，营养才主要供给生殖器官。在开花期之前，植物处于营养生长的旺盛期，同化作用大于异化作用。 解答C2将重量相同的小麦幼苗置于装满含有全部矿质元素的培养液甲、乙两支试管中，都用较强的光照射，只是把甲试管置于15、乙试管置于20的条件下，培养若干天，结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加较多，原因是 A甲的幼苗光反应产物少，限制了C02的固定，形成有机物少 B乙的幼苗光反应产物多，有利于C02的固定，形成有机物多 C乙的温度较高，能提高酶的催化效率，促进光合作用，促进矿质元素吸收，形成有机物多 D甲的温度较低，限制了光反应，合成有机物多 解题思路通过题干所述，相
22、同的小麦幼苗培养在相同的完全培养液中，给予相同的光照，所不同的是温度。很显然，20与15相比较，酶的催化效率较高，呼吸强度较高，矿质元素的吸收速率较高，同时光合速率也高，这样合成的有机物相对较多。故乙试管幼苗比甲试管幼苗的重量增加较多。 解答C规律总结此类题应注意把握矿质代谢与下列生理作用之间的关系： (1)矿质代谢与水分代谢是两个相对独立的过程。二者有联系，如矿质元素必须溶于水以离子形式才能被吸收，矿质元素运输的动力是蒸腾作用，矿质元素含量的多少则直接影响根细胞液的渗透压，进而影响植物的吸水能力。 (2)矿质元素的吸收与呼吸作用的关系。由于其吸收方式为主动运输，故需要消耗能量，能量由呼吸作用
23、提供，所以呼吸作用又是矿质元素吸收的动力。 (3)矿质元素与光合作用的关系。适当的提高必需矿质元素的含量会提高光合作用效率。如N元素是ATP、NADPH和光合作用相关酶的组成元素：而Mg元素则是组成叶绿素的原料。综合问题二矿质代谢知识在农业生产中的应用1植物根对矿质元素的吸收与根的呼吸作用有关，下列哪种条件更有利于根对矿质元素的吸收 A疏松的土壤 B板结的土壤 C水淹的土壤 D缺氧的土壤 解题思路矿质元素的吸收是主动运输过程，需要呼吸供能，疏松土壤(中耕松土)使土壤通气状况良好，促进细胞呼吸，有利于根对矿质元素的吸收。 解答A2如图表示土壤中“甲”矿质元素浓度与植物生长速率的关系，在土壤中“甲
24、”元素的浓度分别为A、B、C、D中的什么浓度下施含有“甲”元素的肥料最有利于植物生长 解题思路 由图示曲线看出：在oB范围内随甲元素浓度增加，植物生长速率增大，在BD范围内，甲元素浓度增加，植物生长速率保持不变，当甲元素浓度越过 D时，植物生长速率随甲元素浓度增加而降低，在A浓度下施用含甲元素的肥料最有利于植物生长。 解答A规律总结此类题重在考查矿质代谢与农业生产之间的联系，应注意把握施肥时所要注意的两个原则：要适时(要根据植物的生长季节施肥)、适量(过少，则不能满足作物的需求：过多，则首先是浪费资源且易造成烧苗现象，并容易导致土壤板结，带来环境污染)等。考点高分解题综合训练1 植物吸收矿质元
25、素会受到内外因素的影响，下列叙述错误的是 A呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收 B在一定范围内，植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加 C根吸收水分和吸收矿质元素是没有关联的 D光合作用受阻一定时期后，有机物缺乏，影响根吸收矿质元素1C解析：植物吸收矿质元素离子是主动运输过程，主动运输需载体协助、消耗能量，能量由植物细胞吸收提供，温度、02浓度、pH、呼吸抑制剂等因素都能影响植物的细胞呼吸，从而影响根对矿质离子的吸收。植物根吸收水分和吸收矿质元素离子是两各相对独立的过程，二者既存在区别，又有联系，如矿质元素溶于水才能被根吸收，在植物体内随水在导管内运输，根对土壤溶液中离子的吸收影响根对水的
26、吸收。2 将西红柿苗置于既缺Mg又缺Fe的营养液中培养，经过一段时间后，缺素症状分别出现任 A老叶片和新叶片B新叶片和老叶片 C全部叶片 D不能确定叶片2A解析：Mg为可再利用的元素，可从老叶转移到新叶；Fe为不可再利用的元素，不能从老叶转移到新叶。3 下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量的不同冈素分别是 A载体数量、能量 B能量、载体数量C载体数量、离子浓度 D能量、离子浓度3B解析：同一曲线的差异与横坐标有关即呼吸强度一氧气一能量；不同曲线之间差异只能是载体数量的差异决定。4 植物叶片从幼到老的整个生命活动过程中 A有机物输
27、出也输入，矿质元素只输入 B有机物只输出，矿质元素只输入 C有机物只输出，矿质元素输入也输出 D有机物与矿质元素都既输入，又输出严4D解析：将个体发育和新陈代谢各生理过程进行综合分析。5 将长势相同的3株蚕豆幼苗分别培养在相同的培养基中，开始测得它们对K+和H2O的吸收基本相同。随后对3株幼苗分别作如下处理：将甲株幼苗剪去部分叶片；给乙株幼苗注射“呼吸阻断剂”；在丙培养基中添加高浓度的KHCO3溶液。则 A对吸水没有影响的是乙，吸水量减少的为丙 B对吸水没有影响的是丙，吸K+量增加的为甲 C严重影响吸K+量的是乙，因为呼吸作用加强 D吸收K+量有所增加的是甲，因蒸腾作用减少5A解析：根据水分代
28、谢和矿质代谢的原理进行综合分析。6 作物叶片中的营养元素浓度与作物产量之间的关系可用下图中的变化曲线表现，以下分析正确的是 A施肥量与作物产量成正比关系 B当土壤板结时，作物营养素含量处于e段 C作物叶片营养素浓度处于x点时，是作物获得高产的最低养分浓度 D作物叶片营养素浓度处于d段时，农田周围环境不会受到营养素的污染6C解析：X点叶片所含营养元素浓度刚好满足最大产量的最低需求。7 为验证“镁是植物生存的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路，请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么?再写出你的设计思路。学科王 (1)实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容
29、器进行培养。对照组容器内盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。 (2)实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有沙性土壤的容器中(沙性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。(3)实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有沙性土壤的容器中(沙性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。(4)下面由你进行实验设计，请写
30、出你的设计思路。7(1)不能，因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。 (2)不能，因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。 (3)不能，因为两组容器内的沙性土壤中都可能含有镁离子。 (4)取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比较两组植物的生长发育情况。 解析：(1)采用的对照原则是正确的，即对照组容器内只有蒸馏水，实验组容器内是用蒸馏水配制的镁盐溶液。但却忽略了植物生活过程中，除了需要镁元素外，还需N、P、s、K、Ca
31、等大量元素及Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl和Ni等微量元素。即便是镁盐供应充足，若是缺少上述元素，植物仍不能正常生长发育。(2)以浇灌蒸馏水和用蒸馏水配制的镁盐溶液，也符合对照实验的设计原则。然而，两组幼苗的培养基质均为砂性土壤，沙性土壤中含有植物生活必需的矿质元素，亦可能包括镁元素，会使对照组实验失去意义，而得不到正确的实验结果。(3)虽然浇灌液中增加了其他元素，但培养基质依然相同，都可能含有镁离子。同样会使对照实验失去意义，而得不到正确的实验结果。(4)本实验的设计原则是：在原来的基础上，要确保对照实验中的单一变量原则。或对培养基质进行处理，即若对照组必须含有镁元素，则实验组就必须
32、不含有镁元素；或对浇灌液进行处理，若对照组必须含有镁元素，则实验组就必须不含有镁元素，但前提是必须使两组的培养液或培养基质中都不能含有镁元素。考点小资料影响植物对矿质元素吸收的外部因素 影响植物对矿质元素离子吸收的因素有很多，主要有如下几点： 1土壤通气状况(土壤或培养液中的含氧量)：土壤溶液中的含氧量决定细胞呼吸的类型和强度，细胞呼吸为矿质元素离子的吸收提供能量。土壤含氧量与植物吸收矿质元素离子的速率的关系如图1所示。当氧浓度为O(或极低)时，由无氧呼吸暂时提供少量的能量供植物吸收离子；以后随着氧浓度增加，有氧呼吸增强，吸收离子的速率逐渐增高；当氧浓度达到一定阶段后，由于载体数量的限制，吸收
33、速率不再增加，达到一稳定的吸收速率。细胞呼吸强度与吸收离子的速率的关系如图2所示。 2土壤溶液中离子的浓度：植物细胞吸收矿质元素离子的速率与溶液中离子浓度的关系如图3所示。在一定离子浓度范围内随着离子浓度的增加，矿质离子的吸收速率不断增加。当离子浓度达到一定限度时。矿质离子的吸收速率不再增加，是因为转运离子的载体已达到饱和或能量供应不足；当离子浓度超过一定浓度后，离子的吸收速率下降，是因为这时植物根细胞处在高渗土壤溶液中，细胞失水，从而影响了对矿质离子的吸收。 3温度：在一定范围内，温度增加，酶活性升高。细胞呼吸加强，植物吸收矿质元素的能力也随之提高。温度过低，植物细胞呼吸较弱，离子吸收困难。高温会使有关酶失活，使根系早衰而降低根对矿质元素离子的吸收作用。温度与吸收离子的速率的关系如图4所示。 另外，土壤的酸碱度和离子间的相互作用也会影响植物对矿质元素的吸收。植物的种类不同，根细胞膜上载体的种类和数量不同，吸收的矿质元素离子的种类和数量也会不同。