中小学教育资源及组卷应用平台
4.3 植物的根与物质吸收（分层训练）
【基础达标】
1．某同学将甲、乙两组生长状况相同的小麦幼苗，分别用等量的土壤浸出液和蒸馏水在同一环境下进行培养。一段时间后，发现甲组生长正常，乙组植株矮小，叶片发黄。此实验说明小麦生长需要（ ）
A．水 B．空气 C．有机物 D．无机盐
【答案】D
【分析】无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物需要最多的是含氮、磷、钾的无机盐。
【详解】甲组中的土壤浸出液中含有土壤中的无机盐，实验结果发现甲组植物生长正常，蒸馏水中的植株矮小，叶片发黄，因此对比可以说明小麦生长需要无机盐，D符合题意。
故选D。
2．根尖吸水的主要部位和生长最快的部位分别是（ ）
A．伸长区、分生区 B．成熟区、分生区
C．成熟区、伸长区 D．根冠、伸长区
【答案】C
【分析】根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段。它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区。
【详解】根冠：位于根的顶端，属于保护组织，排列不够整齐，具有保护作用；分生区：被根冠包围着，属于分生组织，细胞壁薄，细胞质浓，能够不断分裂产生新细胞，向上转化为伸长区；伸长区：在分生区上部，细胞逐渐停止分裂，是根伸长最快的地方，能够吸收水分和无机盐；成熟区也叫根毛区：在伸长区的上部，细胞停止伸长，表皮一部分向外突起形成根毛。成熟区及其上部，能输导水分和无机盐，C正确，ABD错误。
故选C。
3．下列有关植物对无机盐利用的表述中，错误的是（ ）
A．钾能调节气孔的开闭
B．氮是构建植物体的必需元素
C．硼能抑制植物的开花结果
D．植物体内缺镁，叶绿素就无法正常合成
【答案】C
【分析】植物的生长需要多种无机盐，无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用。这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物需要量最大的无机盐是含氮、含磷、含钾的无机盐。
【详解】AC．有的无机盐用于调节植物的生命活动，如钾能调节气孔的开闭，硼能促进植物的开花结果，A正确，C错误。
B．有的无机盐用于构建植物体，例如氮和硫是构成蛋白质所必需的，B正确。
D．镁是构成叶绿素的原料，植物体内缺镁，叶绿素就无法正常合成，D正确。
故选C。
4．在利用无土栽培的技术培养绿色植物时，培养了一段时间后，正常植株若出现“植株矮小，叶色发黄”的症状，则培养液中最可能缺少的是（ ）
A．含氮无机盐 B．含磷无机盐
C．含钾无机盐 D．含铁无机盐
【答案】A
【分析】无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。
【详解】A．氮肥作用是促使作物的茎，叶生长茂盛，叶色浓绿；植物缺氮时，植株弱小，叶片发黄，A符合题意。
B．缺磷时，幼芽和根系生长缓慢，植株矮小，叶色暗绿，无光泽，背面紫色，B不符合题意。
C．缺钾时，植物易倒伏，叶片脉间缺绿，且沿叶缘逐渐出现坏死组织，渐呈褐色，C不符合题意。
D．铁是合成叶绿素必需的元素。铁是植物体内不易移动的元素，因此，缺铁最明显的症状是幼芽、幼叶缺绿发黄，心叶常白化，叶脉颜色深于叶肉，色界清晰；下部叶片仍为绿色，D不符合题意。
故选A。
5．下列关于根毛的叙述中，不正确的是（ ）
A．根毛是由根毛区的表皮细胞向外突起形成的
B．根毛是唯一具有吸收水分和无机盐功能的结构
C．根毛细胞液的溶质质量分数较大，正常情况下能够吸水
D．根毛大大增加了表皮细胞的吸收面积
【答案】B
【分析】根尖的结构从顶端向上，一般可以划分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。
【详解】成熟区也叫根毛区，表皮细胞一部分向外突起形成根毛，根毛的大量存在增加了根的吸收面积，是吸收水分和无机盐的主要部位，但不是唯一结构。一般情况下根毛细胞液的溶质质量分数较大，大于周围土壤溶液的浓度，正常情况下能够吸水，ACD正确，B错误。
故选B。
6．小金对小麦根进行实验研究，下列相关实验过程或研究结果，不正确的是（ ）
A．小麦要带土移植是为了避免损伤根尖
B．观察小麦幼根时先用放大镜观察外形
C．使用低倍显微镜观察小麦的根毛细胞
D．小麦的根系有主根和侧根之分
【答案】D
【分析】小麦的幼根没有明显主、侧根之分，由许多不定根组成的根系，所以是须根系。
【详解】A．小麦移栽植物时，总是保留根部的土坨，目的是为了保护幼根和根毛，提高植物的吸水能力，从而提高移栽的成活率，正确。
B．观察小麦的幼根用放大镜观察它的外形，发现其属于须根系，正确。
C．用显微镜在低倍镜下，不加盖玻片，观察根毛细胞的结构特点，正确。
D．小麦的根系是须根系，无主根和侧根之分，错误。
故选D。
7．植物对水分的吸收、运输与细胞液及土壤溶液的溶质质量分数相关，图中箭头表示水分渗透的方向，由此可判断①、②、③三处溶液溶质质量分数大小关系是（ ）
A．①>②>③ B．③>②>① C．①>③>② D．③>①>②
【答案】B
【详解】植物细胞的吸水和失水：这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水：当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。③>②>①。
故选：B。
8．用等量土壤浸出液、清澈的河水、蒸馏水分别在相同且适宜的环境中培养长势大小，同一品种的玉米幼苗a、b、c一段时间后，它们生长的高度最可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多的无机盐是氮、磷、钾。
【详解】植物的生长需要多种无机盐，无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用。植物需要量最大的无机盐是含氮、含磷、含钾的无机盐。蒸馏水没有无机盐，因此幼苗c生长不良，长得最矮；河水含有少量的无机盐，因此幼苗b长得较高；土壤浸出液含有大量的无机盐，因此幼苗a长得最高。
故选C。
9．观察根尖模式图。下列说法正确的是（ ）
A．成熟区是指②
B．①处是吸水分和无机盐的主要部位
C．④移栽时需要尽量保护
D．根的伸长与结构③和④有关
【答案】B
【分析】根尖结构从顶端向上，一般可以划分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。图中，①成熟区，②伸长区，③分生区，④根冠。
【详解】AB．①成熟区细胞停止伸长，并且开始分化，一部分向外突起形成根毛，扩大了吸收水的面积。因此成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位，A错误，B正确。
C．移栽植物时，总是保留根部的土坨，目的是为了保护幼根和根毛（在①成熟区），提高植物的吸水能力，从而提高移栽的成活率，C错误。
D．幼根的生长一方面要靠③分生区细胞的分裂增加细胞的数量；另一方面要靠②伸长区细胞的体积的增大，D错误。
故选B。
10．如图所示是蔬菜无土栽培装置。在培育过程中，需要适时添加含有硝酸钾、磷酸二氢钾等物质的培养液。
（1）磷酸二氢铵（NH4H2PO4）中氮元素的化合价是-3价，磷元素的化合价是 。
（2）若蔬菜的根细胞液浓度 培养液的浓度（选填“大于”、“小于”、“等于”），会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生萎蔫。
【答案】 +5 小于
【详解】（1）化合物中，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设磷酸二氢铵中磷元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则+3×1+（+1）×6+x+（-2）×4=0，x=+5，故填+5。
（2）蔬菜的根细胞液浓度小于培养液的浓度，根细胞中的水分会渗透到培养液中，会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生萎蔫，故填小于。
11．中国“杂交水稻之父”袁隆平经过多年的努力，利用野生稻培育出了具有许多优良性状的“超级杂交水稻”，并研究出能在盐碱地上种植的“海水稻”，从而大幅度提高了水稻的产量。
（1）水稻吸收水分的主要部位是根部的 区，其吸收的水分大部分通过植物蒸腾作用散失到空气中。
（2）在海边的盐碱地上，一般作物因为缺少水分难以生存，而“海水稻”能在盐碱地生长，可能是其细胞液的浓度比常见植物细胞液的浓度 。
【答案】 成熟区/根毛 大
【分析】（1）根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段。根尖的结构从顶端向上，一般可以划分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。
（2）植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度，是失水；细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度，是吸水。吸水还是失水取决于细胞液浓度与周围环境溶液的浓度大小。
【详解】（1）根尖的成熟区具有大量根毛，是吸收水分的主要部位。根吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失到大气中，参与生物圈的水循环。
（2）植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水。“海水稻”种植在盐碱地生长良好，能在盐碱地生长，可能是其细胞液的浓度大于常见植物细胞液的浓度。
12．根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，如图是根尖的结构模式图。请回答：
（1）c区是 ，该区细胞会不断分裂、分化成为b区细胞。
（2）a区细胞由b区细胞进一步分化而来，表皮细胞向外突起形成根毛，扩大了根吸收 的面积。
【答案】 分生区 水分和无机盐
【分析】根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段，它的结构包括：a成熟区、b伸长区、c分生区、根冠。
【详解】（1）根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段，它的结构包括：a成熟区、b伸长区、c分生区、根冠。其中b区细胞会不断分裂、分化成为a区细胞。
（2）a成熟区也叫根毛区，在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛，根毛大大的扩大了吸收水分和无机盐的面积。根吸收水分和无机盐的主要部位。
13．学生兴趣小组为了研究外界溶液浓度对植物细胞吸水和失水的影响，设计了如下探究实验：取两个大小相同的萝卜，各从顶端向下挖一个大小一样的洞。在A萝卜洞内装上浓盐水，在B萝卜洞内装上等量的清水，过一段时间后，观察萝卜洞内的变化(如图一)。
（1）过了12小时后观察发现：A中的萝卜洞里发生的现象为 。
①水变多 ②水变少 ③萝卜变硬 ④萝卜变软
（2）此时B萝卜细胞发生了如图二中 所示的变化。
【答案】 ①④ ①
【分析】植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度，是失水；细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度，是吸水。吸水还是失水取决于细胞液浓度与周围环境溶液的浓度大小。
【详解】（1）A萝卜洞内放的是浓盐水，盐水的浓度大于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞失水，萝卜体内的水流到盐水里，故盐水的水位变高，A萝卜由于细胞失水细胞膜收缩而变软。
（2）B萝卜洞内放的是清水，清水的浓度小于萝卜细胞液的浓度，因此萝卜细胞吸水膨胀，如图二中的①。
【巩固提升】
14．在玉米生长过程中施肥过多会出现“烧苗”现象，因为施肥过多会导致土壤溶液浓度（ ）
A．大于根毛细胞液浓度，细胞失水 B．小于根毛细胞液浓度，细胞失水
C．大于根毛细胞液浓度，细胞吸水 D．小于根毛细胞液浓度，细胞吸水
【答案】A
【分析】此题主要考查的是植物吸水、失水的知识，以及合理施肥的内容，思考判断。
【详解】植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时，细胞失水；细胞外部溶液的浓度小于细胞内部细胞液浓度时，细胞吸水。给植物一次施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞细胞液浓度，植物细胞失水，导致植物因失水而萎蔫，即出现烧苗现象，A正确。
故选A。
【点睛】解答此类题目的关键是理解植物细胞吸水失水的原理。
15．土壤中的氮、磷、钾被称为土壤“三要素”。水稻栽培过程中，下列说法正确的是（ ）
A．不同的无机盐对水稻生长会起不同的作用
B．为了防止水稻茎秆细弱而倒伏，应适当增施氮肥
C．水稻植株矮小、叶色发黄，可能是因为缺磷。
D．钾肥能促进水稻幼苗的生长发育和开花
【答案】A
【分析】植物的一生中需要量最大的是氮、磷、钾等元素。
【详解】A．植物的一生中需要量最大的是氮、磷、钾等元素。不同的元素对植物生长起不同的作用，植物在不同的生长期需求量也不同，A选项正确。
B．含钾的无机盐能促进植物茎干健壮，能促进植株内淀粉的形成，缺少会使茎干软弱易倒伏，叶缘和尖端呈褐色，B选项错误。
C．含氨的无机盐能促进植物内细胞的分裂和生长，从而能利于植物生长，缺少会使叶子发黄，叶脉呈淡棕色，C选项错误。
D．含磷的无机盐能促进幼苗的发育，促进花朵开放，促使植物的果实和种子提早成熟，缺少会使植株矮小，叶子颜色呈紫色，D选项错误。
故选A。
16．假设植物根细胞液的溶质质量分数为 a%，无土栽培时需将植物的根浸泡在溶质质量分数为 b%的营养液中，要使植物正常生长，a%与 b%的关系是（ ）
A．a%b% C．a%=b% D．无法判断
【答案】B
【分析】当植物细胞内外液体有浓度差时，植物细胞就会吸水或失水。细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时细胞失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时细胞吸水。
【详解】当细胞液的浓度大于周围水溶液的浓度时，细胞就吸水；当细胞液的浓度小于周围水溶液的浓度时，细胞就失水。因此，要使植物正常生长，根毛细胞液浓度大于营养液浓度，植物才能正常吸水。所以A正确，BCD错误。
故选A。
17．如图所示，两株长势相同的同种幼苗，按图方法处理后，分别放入等量、等浓度的土壤浸出液中，下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．该实验的目的是探究根吸收水分的主要部位
B．该实验证明了根毛区是吸收水分的主要部位
C．该实验主要通过比较根生长的长度得出结论
D．土壤浸出液的溶质质量分数越大，实验现象越明显
【答案】A
【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。
【详解】ABC．两株长势相同的同种幼苗，上图减掉根尖，下图不作任何处理，分别放入等量等浓度的土壤浸出液中，经过一段时间，上图幼苗萎蔫，下图幼苗生长良好，说明该实验是为了研究根的吸收水分的主要部位在根尖，故A正确，B、C错误。
D．该实验取用的土壤浸出液浓度不是越高越好，如果浓度过高会出现“烧苗”现象，故D错误。
故选A。
18．植物在磷缺乏的土壤中，常会在靠近土壤表层长出大量平行的侧根。有些植物的侧根短而密集，其形状如毛刷（ ）
A．根的不同形态体现了环境对生物的影响
B．与图1相比，图2中的土壤可能更缺乏磷元素
C．毛刷状结构可增大根与土壤的接触面积
D．植物生长需要含磷的无机盐，缺磷时叶片呈黄色
【答案】D
【分析】植物的生长需要多种无机盐，无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。磷肥的作用：促使作物根系发达，增强抗寒抗旱能力；促进作物提早成熟，穗粒增多，籽粒饱满。
【详解】A．生物与环境的关系：生物适应环境，生物影响环境，环境影响生物。环境影响生物是指生物的生活受生存空间或生活环境的制约。根的不同形态体现环境对生物的影响，A正确。
B．植物在磷缺乏的土壤中，常会在靠近土壤表层长出大量平行的侧根。在近土壤表层，图2有比图1更多的平行侧根，故推断与图1相比，图2植物生活的土壤可能更缺乏磷元素，B正确。
C．毛刷状结构增大根与土壤的接触面积，有利于吸取更多的磷元素，C正确。
D．磷肥能促使作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，促进作物提早成熟，穗粒增多，籽粒饱满。缺磷时，植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色，D错误。
故选D。
19．如下图一是植物根尖模式图，图二是表示植物细胞吸水、失水。下列说法正确的是（ ）
A．图一中的④区域是植物吸收水和无机盐的主要部位
B．图一中的②区域细胞具有较强的分裂能力，属于分生组织
C．当施肥过多时，图一中的①区域细胞吸水增多
D．将新鲜萝卜条置于浓盐水中，细胞将处于图二中的C状态
【答案】D
【分析】（1）根尖的结构从顶端向上，一般可以划分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。图一中，①成熟区、②伸长区、③分生区、④根冠。
（2）植物细胞吸水和失水的原理是细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水。图二中，B吸水、C失水。
【详解】A．图一中，④根冠具有保护作用，A错误。
B．图一中，②伸长区，细胞不断伸长，是根生长最快的区域，B错误。
C．一次施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞溶液的浓度，植物细胞失水，C错误。
D．将新鲜萝卜条置于浓盐水中，细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度，细胞失水，将处于图二中的C失水状态，D正确。
故选D。
20．甘蔗在我国南方多个省份都可种植。温岭的甘蔗比较有名气，它适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长。
（1）下列模型表示的各类土壤，较适宜种植甘蔗的是 （填写字母）。
（2）当甘蔗根的周围施了过多的肥料后，叶片出现了菱蔫现象，是因为根毛细胞细胞液的溶质质量分数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）土壤溶液的溶质质量分数，造成细胞失水。
【答案】 B 小于
【分析】（1）根据土壤成分知识可知；
（2）根据植物细胞的吸水、失水性质可知。
【详解】（1）土壤按质地可分为沙土、黏土和壤土。沙土通气透水性良好，耕作阻力小，土温变化快，保水保肥能力差，易发生干旱。黏土通气透水能力差，土壤结构致密，耕作阻力大，但保水保肥能力强，供肥慢，肥效持久、稳定。壤土的性质介于沙土与黏土之间，是最优良的土质，壤土土质疏松，容易耕作，透水良好，又有相当强的保水保肥能力，甘蔗适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长，可知甘蔗适合壤土类土壤。
（2）植物吸收水的主要器官是根，根吸水的主要部位主要是根尖的成熟区，成熟区生有大量的根毛，可以吸收水分。植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水，因此植物的根只有在根毛细胞内液浓度大于土壤溶液浓度时，才能吸收水和无机盐，叶片出现了菱蔫现象，是植物细胞失水，故根毛细胞细胞液的溶质质量分数小于壤溶液的溶质质量分数，造成细胞失水。
21．骆驼刺是荒漠地区常见的植物，因其强大的吸水、耐盐碱、抗涝的特点，是荒漠化防治中的常见植物。
（1）图甲所示为骆驼刺的根系，该根系属于 （选填“直根系”或“须根系”）。仅有40到50厘米高的骆驼刺，就有长达15米左右的发达根系。超长的根系对植物起到 作用，对防风固沙起到良好的效果。
（2）骆驼刺根的生长是由于图乙中[ ] （填写序号和结构名称，下同）细胞数目的增多和[ ] 细胞体积的增大的结果。
【答案】 须根系 固定 ③ 分生区 ② 伸长区
【分析】根系是一株植物上所有根的总和，包括直根系和须根系。主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，直根系主根发达，长而粗，侧根短而细，如菜豆，苹果树的根系；主要由不定根组成的根系叫须根系，须根系主根不发达，不定根多而发达。
【详解】（1）观察图甲，可以看出，骆驼刺的根系没有明显的主根，主要有不定根组成，属于须根系。骆驼刺的根系特别发达，有长达15米左右的发达根系，超长的根系对植物起到固定作用，对防风固沙起到良好的效果。
（2）根尖是指从根的最先端到着生根毛这一段幼嫩部分。一般可以划分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。①成熟区，也称根毛区，内部某些细胞已经形成导管，导管具有运输作用。表皮细胞的细胞壁向外突起形成根毛，大大增加了吸水的表面积，是根吸收水分和无机盐的主要部位。②伸长区，位于分生区稍后的部分，是根部向前推进的主要区域，其外观透明，洁白而光滑，生长最快的部分是伸长区。③分生区，是具有强烈分裂能力的、典型的分生组织。细胞壁薄、细胞核较大、拥有密度大的细胞质(没有液泡) ，外观不透明。④根冠，根尖最前端的帽状结构，罩在分生区的外面，具有保护根尖幼嫩的分生组织使之免受土壤磨损的功能。由此可见，骆驼刺的幼根的生长一方面要靠③分生区细胞的分裂增加细胞的数量；另一方面要靠②伸长区细胞的体积的增大。
22．农作物的生长离不开无机盐。同学们想了解含氮无机盐对植物生长的影响。老师给他们提供了一些实验材料：完全营养液、缺氮营养液、浓度适宜的NH4NO3溶液、蒸馏水、同种青菜幼苗若干、相同规格的玻璃器皿若干。各小组对实验方案进行设计。第一小组的方案如下：①选20株长势旺盛、大小相似的青菜幼苗，用蒸馏水洗净根上的泥土，备用。②取2只玻璃器皿，编号甲乙。甲组加入适量完全营养液，乙组加入_，将幼苗随机均分栽入其中。③将装置放在温暖有光通风的环境，并适时给根部通入空气。④每隔一段时间观察并记录幼苗的高度、叶片颜色等生长指标。⑤对所得实验数据进行分析。请回答：
（1）步骤①中选取幼苗20株的目的是 。
（2）步骤②中乙组加入 。
（3）针对第一小组的方案，第二小组认为可以用浓度适宜的 NH4NO3溶液和等量的蒸馏水做对照，这样也满足氮元素的变量控制。但遭到大家的反对，理由是 。
【答案】 增大样本数量，减小偶然性，使实验结论更具说服力 等量缺氮营养液 在控制氮元素变量的同时，其它条件应该相同且适宜。只有 NH4NO3溶液或蒸馏水都不能让幼苗正常生长，无法得出实验结论
【分析】（1）对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。
（2）植物的生长需要无机盐，不同的植物、同种植物的不同生长时期，所需无机盐的种类和数量是不同的。
【详解】（1）每组只用少量的实验材料或生物个体做实验不科学，可能因实验材料或生物个体自身原因等偶然性而影响实验结果。因此，实验材料或生物个体的数量要多，这样可以减少其他因素的影响而导致的误差，排除偶然性，增强实验的准确性、可靠性。所以步骤①中选取幼苗20株的目的是增大样本数量，减小偶然性，使实验结论更具说服力。
（2）本实验想了解含氮无机盐对植物生长的影响，变量是含氮无机盐，故甲组加入适量完全营养液，乙组加入等量的缺氮营养液。
（3）用浓度适宜的NH4NO3溶液和等量的蒸馏水做对照无法得出实验结论，因为在控制氮元素变量的同时，其它条件应该相同且适宜。而只有 NH4NO3 溶液或蒸馏水都不能让幼苗正常生长。
23．桐花树幼苗在盐度为1%-3%的环境中生长较好。
（1）该植物幼苗在盐度为1%-3%的环境中生长较好，说明正常生长情况下，它的根毛细胞液的质量分数大于 。
为探究其最适生长的盐度，某科学小组进行了如下的实验。实验步骤：
①将5个培养瓶编号并分别加入浓度为1%、1.5%、2%、2.5%、3%的NaCl溶液。
②在每个培养瓶中分别放入树龄、生长状况相近的幼苗5株。按如图所示的装置装配好后置于适宜的温度和光照下进行培养。观察幼苗的生长状况。
实验结果：4天后幼苗全部死亡，实验失败。
（2）该实验的主要变量是 。
（3）从营养供给的角度分析实验失败的原因： ；从呼吸作用的角度分析实验失败的原因是 。
【答案】 3% 氯化钠溶液浓度 培养液中缺乏幼苗生长所必需的元素 未设置通气装置，根无法获得氧气进行呼吸作用
【分析】科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
【详解】（1）根据植物细胞吸水和失水的原理，当根毛细胞液浓度大于周围土壤溶液浓度时，植物细胞就吸水，植物能够正常生长；当根毛细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，植物细胞就失水，植物不能正常生长，桐花树幼苗在盐度为1%-3%的环境中生长较好，说明桐花树的根毛细胞液的质量分数大于3%。
（2）实验步骤：①将5个培养瓶编号并分别加入浓度为1%、1.5%、2%、2.5%、3%的NaCl溶液。
②在每个培养瓶中分别放入树龄、生长状况相近的幼苗5株。按如图所示的装置装配好后置于适宜的温度和光照下进行培养，观察幼苗的生长状况，根据实验设置实验变量是：NaCl溶液的浓度。
（3）在实验设置中5个培养瓶中除NaCl溶液，植物生长需要无机盐，没溶液内有任何无机盐，不利于植物的生长；另外溶液内缺乏氧气，不利于根的呼吸作用，不利于植物的生长，故实验失败。
24．如图A为水分从土壤中进到根内部的示意图，图B为根细胞处于某种状态。据图回答：
（1）1是根尖某处表皮细胞的一部分向外突出形成的，叫做 。
（2）4所示部分为根尖的 区。
（3）当根毛细胞波浓度大于土壤溶液浓度时，水分依次通过的结构是( )
A．1→2→3 B．2→3→1 C．3→2→1 D．1→3→2
（4）3是根尖内运输水分和无机盐的 管。
（5）某同学给一株植物施肥后，该植物生长不正常，若他在显微镜下观察发现该植物根细胞的状态如图B所示，则根细胞液浓度 （填“大于”或“小于”）土壤溶液浓度。
【答案】 根毛 成熟（根毛） A 导 小
【分析】此题通过根尖结构的图示考查根吸收水分、无机盐的相关生理知识。从图示中可以看出：A图是示根尖结构图，小图为放大的成熟区部分结构，其中1是根毛，2是成熟区内部细胞，3是导管，4是成熟区；B图所示细胞失水后，发生质壁分离的根细胞。
【详解】（1）从图中可以看出1结构是成熟区的表皮细胞向外突出形成的根毛，这样可以大大增加根吸收水分和无机盐的面积，使成熟区成为根吸收水分和无机盐的主要部位。
（2）成熟区又叫根毛区，是伸长区的表皮细胞向外突起形成大量的根毛后形成的。主要功能是吸收水分和无机盐。
（3）水分最是由浓度低的地方向浓度高的地方流动，在根毛区中，土壤溶液的浓度小于根毛细胞液的浓度，根毛细胞液的浓度依次小于内部细胞的细胞液的浓度，水分就会从土壤依次经过根毛细胞、成熟区细胞到达内部的导管了。故选A。
（4）在成熟区的内部中央，有部分细胞特化成导管，主要功能是运输水分和无机盐到茎、叶、花、果实等其他器官。
（5）通过图示可以看出B图的细胞处于失水状态，因为水分由浓度低的地方向浓度高的地方流动，故土壤溶液的浓度应大于根细胞液的浓度。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
4.3 植物的根与物质吸收（分层训练）
【基础达标】
1．某同学将甲、乙两组生长状况相同的小麦幼苗，分别用等量的土壤浸出液和蒸馏水在同一环境下进行培养。一段时间后，发现甲组生长正常，乙组植株矮小，叶片发黄。此实验说明小麦生长需要（ ）
A．水 B．空气 C．有机物 D．无机盐
2．根尖吸水的主要部位和生长最快的部位分别是（ ）
A．伸长区、分生区 B．成熟区、分生区
C．成熟区、伸长区 D．根冠、伸长区
3．下列有关植物对无机盐利用的表述中，错误的是（ ）
A．钾能调节气孔的开闭
B．氮是构建植物体的必需元素
C．硼能抑制植物的开花结果
D．植物体内缺镁，叶绿素就无法正常合成
4．在利用无土栽培的技术培养绿色植物时，培养了一段时间后，正常植株若出现“植株矮小，叶色发黄”的症状，则培养液中最可能缺少的是（ ）
A．含氮无机盐 B．含磷无机盐
C．含钾无机盐 D．含铁无机盐
5．下列关于根毛的叙述中，不正确的是（ ）
A．根毛是由根毛区的表皮细胞向外突起形成的
B．根毛是唯一具有吸收水分和无机盐功能的结构
C．根毛细胞液的溶质质量分数较大，正常情况下能够吸水
D．根毛大大增加了表皮细胞的吸收面积
6．小金对小麦根进行实验研究，下列相关实验过程或研究结果，不正确的是（ ）
A．小麦要带土移植是为了避免损伤根尖
B．观察小麦幼根时先用放大镜观察外形
C．使用低倍显微镜观察小麦的根毛细胞
D．小麦的根系有主根和侧根之分
7．植物对水分的吸收、运输与细胞液及土壤溶液的溶质质量分数相关，图中箭头表示水分渗透的方向，由此可判断①、②、③三处溶液溶质质量分数大小关系是（ ）
A．①>②>③ B．③>②>①
C．①>③>② D．③>①>②
8．用等量土壤浸出液、清澈的河水、蒸馏水分别在相同且适宜的环境中培养长势大小，同一品种的玉米幼苗a、b、c一段时间后，它们生长的高度最可能是（ ）
A． B． C． D．
9．观察根尖模式图。下列说法正确的是（ ）
A．成熟区是指②
B．①处是吸水分和无机盐的主要部位
C．④移栽时需要尽量保护
D．根的伸长与结构③和④有关
10．如图所示是蔬菜无土栽培装置。在培育过程中，需要适时添加含有硝酸钾、磷酸二氢钾等物质的培养液。
（1）磷酸二氢铵（NH4H2PO4）中氮元素的化合价是-3价，磷元素的化合价是 。
（2）若蔬菜的根细胞液浓度 培养液的浓度（选填“大于”、“小于”、“等于”），会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生萎蔫。
11．中国“杂交水稻之父”袁隆平经过多年的努力，利用野生稻培育出了具有许多优良性状的“超级杂交水稻”，并研究出能在盐碱地上种植的“海水稻”，从而大幅度提高了水稻的产量。
（1）水稻吸收水分的主要部位是根部的 区，其吸收的水分大部分通过植物蒸腾作用散失到空气中。
（2）在海边的盐碱地上，一般作物因为缺少水分难以生存，而“海水稻”能在盐碱地生长，可能是其细胞液的浓度比常见植物细胞液的浓度 。
12．根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，如图是根尖的结构模式图。请回答：
（1）c区是 ，该区细胞会不断分裂、分化成为b区细胞。
（2）a区细胞由b区细胞进一步分化而来，表皮细胞向外突起形成根毛，扩大了根吸收 的面积。
13．学生兴趣小组为了研究外界溶液浓度对植物细胞吸水和失水的影响，设计了如下探究实验：取两个大小相同的萝卜，各从顶端向下挖一个大小一样的洞。在A萝卜洞内装上浓盐水，在B萝卜洞内装上等量的清水，过一段时间后，观察萝卜洞内的变化(如图一)。
（1）过了12小时后观察发现：A中的萝卜洞里发生的现象为 。
①水变多 ②水变少 ③萝卜变硬 ④萝卜变软
（2）此时B萝卜细胞发生了如图二中 所示的变化。
【巩固提升】
14．在玉米生长过程中施肥过多会出现“烧苗”现象，因为施肥过多会导致土壤溶液浓度（ ）
A．大于根毛细胞液浓度，细胞失水 B．小于根毛细胞液浓度，细胞失水
C．大于根毛细胞液浓度，细胞吸水 D．小于根毛细胞液浓度，细胞吸水
15．土壤中的氮、磷、钾被称为土壤“三要素”。水稻栽培过程中，下列说法正确的是（ ）
A．不同的无机盐对水稻生长会起不同的作用
B．为了防止水稻茎秆细弱而倒伏，应适当增施氮肥
C．水稻植株矮小、叶色发黄，可能是因为缺磷。
D．钾肥能促进水稻幼苗的生长发育和开花
16．假设植物根细胞液的溶质质量分数为 a%，无土栽培时需将植物的根浸泡在溶质质量分数为 b%的营养液中，要使植物正常生长，a%与 b%的关系是（ ）
A．a%b% C．a%=b% D．无法判断
17．如图所示，两株长势相同的同种幼苗，按图方法处理后，分别放入等量、等浓度的土壤浸出液中，下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．该实验的目的是探究根吸收水分的主要部位
B．该实验证明了根毛区是吸收水分的主要部位
C．该实验主要通过比较根生长的长度得出结论
D．土壤浸出液的溶质质量分数越大，实验现象越明显
18．植物在磷缺乏的土壤中，常会在靠近土壤表层长出大量平行的侧根。有些植物的侧根短而密集，其形状如毛刷（ ）
A．根的不同形态体现了环境对生物的影响
B．与图1相比，图2中的土壤可能更缺乏磷元素
C．毛刷状结构可增大根与土壤的接触面积
D．植物生长需要含磷的无机盐，缺磷时叶片呈黄色
19．如下图一是植物根尖模式图，图二是表示植物细胞吸水、失水。下列说法正确的是（ ）
A．图一中的④区域是植物吸收水和无机盐的主要部位
B．图一中的②区域细胞具有较强的分裂能力，属于分生组织
C．当施肥过多时，图一中的①区域细胞吸水增多
D．将新鲜萝卜条置于浓盐水中，细胞将处于图二中的C状态
20．甘蔗在我国南方多个省份都可种植。温岭的甘蔗比较有名气，它适合在通气、透水、保水和保肥能力强的土壤中生长。
（1）下列模型表示的各类土壤，较适宜种植甘蔗的是 （填写字母）。
（2）当甘蔗根的周围施了过多的肥料后，叶片出现了菱蔫现象，是因为根毛细胞细胞液的溶质质量分数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）土壤溶液的溶质质量分数，造成细胞失水。
21．骆驼刺是荒漠地区常见的植物，因其强大的吸水、耐盐碱、抗涝的特点，是荒漠化防治中的常见植物。
（1）图甲所示为骆驼刺的根系，该根系属于 （选填“直根系”或“须根系”）。仅有40到50厘米高的骆驼刺，就有长达15米左右的发达根系。超长的根系对植物起到 作用，对防风固沙起到良好的效果。
（2）骆驼刺根的生长是由于图乙中[ ] （填写序号和结构名称，下同）细胞数目的增多和[ ] 细胞体积的增大的结果。
22．农作物的生长离不开无机盐。同学们想了解含氮无机盐对植物生长的影响。老师给他们提供了一些实验材料：完全营养液、缺氮营养液、浓度适宜的NH4NO3溶液、蒸馏水、同种青菜幼苗若干、相同规格的玻璃器皿若干。各小组对实验方案进行设计。
第一小组的方案如下：
①选20株长势旺盛、大小相似的青菜幼苗，用蒸馏水洗净根上的泥土，备用。
②取2只玻璃器皿，编号甲乙。甲组加入适量完全营养液，乙组加入 ？ ，将幼苗随机均分栽入其中。
③将装置放在温暖有光通风的环境，并适时给根部通入空气。
④每隔一段时间观察并记录幼苗的高度、叶片颜色等生长指标。
⑤对所得实验数据进行分析。
请回答：
（1）步骤①中选取幼苗20株的目的是 。
（2）步骤②中乙组加入 。
（3）针对第一小组的方案，第二小组认为可以用浓度适宜的 NH4NO3溶液和等量的蒸馏水做对照，这样也满足氮元素的变量控制。但遭到大家的反对，理由是 。
23．桐花树幼苗在盐度为1%-3%的环境中生长较好。
（1）该植物幼苗在盐度为1%-3%的环境中生长较好，说明正常生长情况下，它的根毛细胞液的质量分数大于 。
为探究其最适生长的盐度，某科学小组进行了如下的实验。实验步骤：
①将5个培养瓶编号并分别加入浓度为1%、1.5%、2%、2.5%、3%的NaCl溶液。
②在每个培养瓶中分别放入树龄、生长状况相近的幼苗5株。按如图所示的装置装配好后置于适宜的温度和光照下进行培养。观察幼苗的生长状况。
实验结果：4天后幼苗全部死亡，实验失败。
（2）该实验的主要变量是 。
（3）从营养供给的角度分析实验失败的原因： ；从呼吸作用的角度分析实验失败的原因是 。
24．如图A为水分从土壤中进到根内部的示意图，图B为根细胞处于某种状态。据图回答：
（1）1是根尖某处表皮细胞的一部分向外突出形成的，叫做 。
（2）4所示部分为根尖的 区。
（3）当根毛细胞波浓度大于土壤溶液浓度时，水分依次通过的结构是( )
A．1→2→3 B．2→3→1 C．3→2→1 D．1→3→2
（4）3是根尖内运输水分和无机盐的 管。
（5）某同学给一株植物施肥后，该植物生长不正常，若他在显微镜下观察发现该植物根细胞的状态如图B所示，则根细胞液浓度 （填“大于”或“小于”）土壤溶液浓度。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
