2014年高三生物二轮复习学案植物代谢之无土栽培苏教版

1、无土栽培无土栽培 专题复习专题复习 【目目 标标】 1、 了解无土栽培的相关原理及在农业中的应用 2、 进一步促进学生对课本知识的理解和掌握，培养学生分析、综合、归纳以及解决实际 问题的能力。 【过过 程程】 无土栽培概念：是指不用天然土壤、而用营养液来栽培作物的方法。 现时无土栽培可分无基质栽培和基质栽培两类。 优点： (1)不占用耕地。扩大了栽培面积和范围 （2）节水节肥产品清洁卫生， 有利于实行工厂化和自动化 (3 )全年都可栽培，产量高 （4）省工省力。与土壤栽 培比较，节省人工和劳力，一般可省工 50左右。 (4)病虫害少。能避免土壤传播的 病虫危害及连作障碍，相对病虫害减少，有利于

2、减少农药用量，减少污染。 无土栽 培是目前改善生态环境增加农民收入的有效途径，也是生产无公害瓜菜的最佳栽培模式 之一。 一、水培法种植植物的情况分析：一、水培法种植植物的情况分析： 【例例 题题】下表是用于无土栽培的一种培养液配方，请回答下列问题： 1.0g 0.25g 0.25g 0.12g 0.005g 1000mL 该配方中属于植物所需的大量矿质元素是_，微量元素是_。 用无土栽培营养液培养花卉等植物时，往往要给营养液通入空气，这一措施的目的 主要是促进根的 作用，以利于根对矿质元素的吸收这一生理 过程主要发生在植物根细胞的 (填一种细胞器)中 植物在吸收培养液中的矿质离子时，主要是通过

3、_方式进行的。经过一段 时间后，检测到培养液中留存的 Ca2+较多，而 NO3较少，这一现象与细胞膜 _的有关。 如果植物在培养过程中出现了萎蔫现象，其原因很可能是营养液浓度 (填 “大于” 、 “小于”或“等于”)细胞液浓度 要使该植物生长良好，根据光合作用所必需的条件，除了适宜的温度外，还需要 _ _和_ _。 若除去该培养液中的 MgSO4，植物将出现什么现象？为什么？这种现象首先出现在什 么部位？为什么？ 答案：（1）N、P、K、Ca、Mg、S Fe、Cl （2）根的有氧呼吸 细胞器 （3）主动运输 选择透过性（5）光照 二氧化碳 （6） 叶片发黄 Mg 是合成叶绿素的必需元素 老叶

4、Mg 在植物体内形成不稳定 化合物，易分解转移，缺乏时从老叶向新叶转移 【小结小结】 【变式训练变式训练】 图 6-12 表示水培法栽培植物的简图，请分析回答： 成分Ca(NO ) 32 MgSO4KH PO 24KCl FeCl3H O 2 含量(g) 1.00.250.250.120.0051000 如果向培养液中加入过量的 NaNO ，植物将 3 _ _ _，其原因是_ _。 (2)如果用O 标记的 CO 来进行大气施肥，则O 首先 18 2 18 出 现在_(物质)中；如果培养液中的水为 O 标记的水，不久发现周围空气出现放射性元素，其存 18 在于_(物质)中； (3)如果 A、B

5、分别为等质量的番茄幼苗和水稻幼苗，培 养一段时间检测 A 与 B 培养液发现，A 比 B 中含 Ca 量少，可以断定番茄根细胞表面运载 Ca的载体_，该实验还可以说明 22 _； (4)除了通气外，其他条件不变，较长时间培养后，比较 B 装置中三个叶片的 Mg、Ca 含 量，含 Mg 量最大的是_，含 Ca 量最大的是_； (5)列举表格所示培养液中 KH PO 对植物光合作用的影响： 24 _ _ 。 (6)若用上表所示的培养液培养硝化细菌，成分应如何调整？如果培养圆褐固氮菌，成分 应如何调整？ _。 答：(1)萎蔫死亡 培养液浓度过大，会导致植物失水死亡 上升 (2)C6H12O6 H2O

6、、O2 (3)多 植物对矿质离子的吸收具有选择性 (4) (5)磷是 NADPH、ATP 等物质的重要组成成分，磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用； 绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子器官中，都需要 钾(4 分) (6)如果培养硝化细菌则需要加入 NH ，若培养圆褐固氮菌则应加入有机物，可除去氮 4 素 二、无土栽培中的异常情况分析：二、无土栽培中的异常情况分析： 【例例 题题】 一同学做植物的水培实验，如图。培养液完全按照标准配制的，在培养过程 中又及时添加补充该培养液。第一周植物长势正常，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

7、验失败。请分析回 答： 既然配制的是全素标准培养液，为什么还会出现缺素症状？补救可采用 什么措施？ 实验植株出现的元素缺乏症状，你认为应该是植物幼嫩组织、成熟或老的组织， 还是各种组织都表现缺素症？为什么？ 图 6-12 培养液中并不缺水，为什么到第三周竟然萎蔫？为解决这个问题，可以采取什么措施？ 据此在农业生产上应采取的相应栽培措施有： 【变式训练变式训练】选取 A、B、C、D 四个瓶，A、C 瓶装土壤浸出液，B、D 装蒸馏水，装置如下 图。请回答： (1) 在 A、B 两瓶内各培养一株同样大小健壮的水稻苗，过一段时间，A 瓶里幼苗仍然健 壮生长，而 B 瓶内的幼苗瘦弱发黄，这个实验说明_.

8、 (2)在 C、D 两瓶内各培养一株同样大小健壮的棉苗，过些日子，这两个瓶内的棉苗都枯 萎死亡，分析棉苗死亡的原因_. (3)A 瓶水稻与 C 瓶棉苗的环境相同，为什么水稻能正常生长，而棉苗死亡? _. (4)为使 B 瓶水稻苗也正常生长，有人向 B 瓶中加入些硝酸铵、硝酸钾、硫酸镁和适量的 磷酸二氢钙等物质，并且向瓶内水中通入空气，不久发现该水稻苗萎蔫，最后死亡， 你分析原因何在_. (5)根据以上实验结合所学知识，你认为给植物配制营养液时，培养液的成分中应含有 _，而且应注意_。 答：(1)缺少矿质元素，植物就不能正常成长(2 分) (2)水中缺 O2，根细胞长期进行无氧呼吸产生酒精，导致

9、烂根死亡。(2 分) (3)水稻的根和茎中有气腔，根通过气腔从地上部分获得 O2，适应水中缺氧生活：而棉苗 不能。(2 分) (4)加入的矿质元素量较多，使培养液浓度大于细胞液浓度，而使植物蔫萎死亡。 (2 分) (5)14 种必需矿质元素(1 分)各成分的比例适当，溶液的 PH 值适中(1 分) 【小结小结】 三、可控温室栽培情况分析三、可控温室栽培情况分析 【例例 题题】 在控制温度和大气成分的温室中，可以用人工配制的营养液进行无土栽培蔬 菜。下面是无土栽培的番茄体内代谢示意图和营养液成分表： O2 CO2 温室气体 H2O 成分含量 Ca(NO3)21g KH2PO40.25g KCl0

10、.12g MgSO4 Fe(NO3)2 0.25g 0.25g Mo极少 蒸馏水1000ml C6H12O6 E CO2+H2O+能量 矿 营 质 养 离 液 子 番茄体内 多糖 蛋白质代谢 脂肪代谢 请回答下列问题： 天气晴朗，光照充足，营养液中矿质离子完全满足需要，为使番茄增产，应当采取的 措施是_。 图中和依次为 反应和 反应，其正常进行的生态因素除图 中所示外还有 、 等。过程的产物_是过程 的进行所必须的。 要使植物正常生活，培养液中至少还应加入_种必需元素。营养液中， _离子进入番茄体内后，将成为不可再利用元素；Mg2进入叶绿体内，可 用于_的合成；而 H2PO4进入番茄体内后，可

11、用于_ 的合成。 物质 E 是 ，是非常重要的中间产物，它产生于细胞质基质，在有氧 情况下迅速转到 内彻底氧化分解，此外，E 还可以通过 作用转化为丙氨酸。 若要证明铁元素是番茄生长发育必需的矿质元素，其具体研究方法是 温室栽培叶类蔬菜时，营养液中应适当增加 。 当阴雨连绵、光照不足时，温室蔬菜大棚的温度应 。 【小结小结】 四、无土栽培相关实验设计分析四、无土栽培相关实验设计分析 【例例 题题】 下面是生物科技小组设计的一种植物（玉米）在全素与缺素时的水培实验方 案。请仔细观察分析方案中的图表资料后，回答下列问题： 植物生长需要的各种主要元素无机盐实验用培养液配制一览表 元素作用缺素时症状

12、氮 1 制造蛋白质的原料 2 叶绿素的重要组成成分 1 叶转黄色 2 植株矮小 3 不能正常开花结果，代谢失 调，生长不良 磷1 为核酸的成分 2 为酶的成分及代谢作用 所必需的元素 3 构成细胞膜的成分 1 叶深绿面灰暗，叶背红紫色 2 代谢失调，生长不良 钾1 激发酶的活动，维持正 常的代谢活动 2 为多种酶的成分 1 叶转黄绿 2 生长缓慢、茎较纤细 3 成熟期不齐，产量很低 （1）该实验方案的目的是_。 （2）参照下图，回答问题： A 组实验在实践过程中起_作用。培养一段时间后观察发现 B、C、D 组将会出现一定的缺乏症，其中 B 组植株的症状是 _。 （3）如果要使实验更严密，还可以

13、再设计二次对照，请用简明的文字说明设计二次对照 的方法。 （4）如用 B 组的培养液培养微生物，则适宜培养 ，同时还需要向培 养液中加入 。 【变式训练变式训练】 甲、乙、丙三组学生在配制无土栽培培养液时，粗心的甲、乙两组同学 分别少加了一种含镁、含铁的化合物，只有丙组按配方配齐了全部元素。三组 学生分别用配制好的营养液培养三株长势相似的玉米，移至阳光下培养一段时 间后，只有丙组长势良好，甲、乙组玉米都出现了黄化症。请思考并回答： 如何通过直接观察的方法判断出甲、乙两组处理分别缺哪一种元素？ _。 请你设计一个简单实验进一步证明甲、乙两组处理分别缺哪一种元素？ _。 微量元素硼（B）可以促进花

14、粉管的萌发与伸长，缺 B 时，花药和花丛萎缩，花粉发 育不良。现手头上只有基因型分别为 BB 和 bb 两品系的种子，请用溶液栽培法，设 计一个实验，培育出大量高纯度该植物的 Bb 玉米种子（杂种优势） 。 答：（1）老叶变黄者缺镁，嫩叶变黄者缺铁。 （2）向甲、乙组的营养液分别补充镁元素和铁元素，如果症状消失，则甲组缺镁， 乙组缺铁；若缺乏症状仍存在，则甲组缺铁，乙组缺镁。 （3） 生产车间配制缺硼的全素营养液，在培养液中种植 BB 的植物 同一车间中配制的全素营养液，在培养液中种植 bb 的植物 开花后，采集 bb 植株的花粉，对 BB 植株进行人工授粉 最后从基因型 BB 的植物收获种子

15、，作为第二年的生产用种子。 （说明：若 用缺硼营养液培养 bb 植物，用全素营养液培养 BB 植物，用 BB 的花粉 为 bb 授粉，最后从 bb 植物上收获种子也可以。 ） 专题强化训练：专题强化训练： 1为确定某种元素是否为植物所必需，用缺少该元素的“完全营养液”进行培养，应该 D A.以土壤为基质盆栽，加上述营养液 B.大田种植，浇上述营养液 C.以沙土为基质，加上述营养液 D.只用上述营养液，不用基质 2在含有 K、P、Ca、Mg、B、Cu、Mn 等营养元素的培养液中培养小麦，在麦苗第五 片叶展开时，在第一片叶上出现了缺绿症状，问该缺乏症是由于上述元素中哪种元 素含量不足引起的 （ ）

16、 A K B B CMg D Mn 3在温室中培育绿色植物时，通过增施农家肥料可以提高 （ ） A吸收必需的矿质元素 B温室中的 CO2 的浓度 C绿色植物的呼吸作用 D土壤溶液的浓度 4在寒冷的冬天，利用温室进行蔬菜种植，为了提高经济效益，应当采取的措施及方法 是 （ ） 建造温室大棚时使用蓝紫色的塑料薄膜，以提高光合作用强度 适当增加光照，以补充冬季阳光的不足 尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用 向温室内定期适量施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度 向温室内定期释放氧气，以降低呼吸作用强度 温室内尽量保持适宜的昼夜温差，以利于有机物的积累 A B C D 5在严寒的冬季，利用温室大棚种

17、植蔬菜、花卉、水果，既可以调剂市场，又具有很高 的经济效益。下面列举了一些与此有关的生产措施，你认为合理的是 （ ） 温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少热量的散失。 若使用简易的塑料大棚，最好能在入冬前给土壤施足有机肥，因为有机肥不但可以 源源不断地为植物提供矿质营养，还可以补充大棚内的 CO2。 温室蔬菜采用无土栽培技术，不但可以按植物的需求配给营养，还可以免除土壤中 有毒有害物质的污染。 温室往往无风少虫，使得风媒花和虫媒花传粉困难， “花而不实” 。奈乙酸可以帮助 人们解决这一难题。 A只有合理 B只有合理 C只有合理 D全部合理 6右表是为培养某类微生物而配制的培养基的成分组成，有

18、关叙述正确的是 （ B ） 编号成分含量 NH4HCO30.4g KH2PO44.0g FeSO40.5g CaCl20.5g H2O100mL 维生素少量 A该培养基从物理性质来看，属于固体培养基 B运用上述培养基可以培养自养型微生物 C运用此培养基可以成功地进行植物无土栽培 D该培养基中 NH4HCO3只提供氮源 7如果在光亮处用同一种培养液分别培养单细胞绿藻和单细胞酵 母菌，其结果如图所示，造成这种现象的原因是（ C ） A培养液中缺少无机盐 B培养液中氧气含量太高 C培养液中缺少有机物，而乙不能进行光合作用 （甲为单细 胞 绿藻，乙为单细胞酵母菌） D培养液中不含 CO2 8利用温室进

19、行无土栽培是现代农业的特征之一， 其基本设备如下图。下列有关叙述中，正确 的是 D A启动风扇和通风装置主要是为了保持室内 空气新鲜，特别是较高含氧量 B营养液只是为了提供必需矿质营养 C中耕松土可以提高肥效 D启动风扇、通风装置和 CO2发生器，都可 以提高光合作用强度 9 （多选）下列对植物组织培养培养液和无土栽培 的营养液比较的叙述中，正确的有 ACD A都必须含植物必需的矿质元素 B都必须含有少量有机物 C不都需要含有植物激素 D浓度都必须小于细胞液浓度 10 （多选）无锡无公害蔬菜培育基地是在温室中利用无土栽培的方法生产蔬菜，下列描 述符合生物学原理的是 CD A温室无土栽培蔬菜不需

20、要施肥，有利于环境保护 B晚上应保持白天的温度使植物代谢旺盛，有利于物质转化，提高蔬菜营养价值 C在水培养液中应当配制好植物必需的大量和微量矿质元素含量，有利于植物生长 D在温室中要控制好温度、光照及 CO2浓度，有利于产量的提高 二、简答题：二、简答题： 1利用温室栽培是现代农业的特征之一，其基本设备如图。在植物的不同生长阶段，要 调整营养液中矿质元素成分。植物吸收矿质元素的主要方式为 ，该方 式与 作用有关。为促进植物对矿质元素的吸收，需对营养液 采取_ _措施。 答案：（）主动运输 呼吸 增氧（或“通入空气” ） 2用含有各种必需元素的溶液培养大麦。试验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，

21、48 小时后测定几种离子的浓度。表中各离子下的数据为试验结束时，溶液中离子的浓 度占试验开始时浓度的百分比。 实验条件水分消耗（ml）Ca2+ K+ Mg2+(%) 光下109013527179 黑暗43510535113 回答下列问题： （1） 、从吸收离子和吸收水的比例看，大麦在光下吸收哪种上离子比吸收水分快？ （2） 、从上述实验所获得的数据，可以得出哪些结论？ 答案：（）Ca2+、Mg2 （）光下蒸腾作用比黑暗中强，消耗水分多。吸收矿 质元素受光照影响。吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。植物对矿质 离子的吸收具有选择性。 3将四组生长发育状况相同的豌豆幼苗，分别放入 A、B、

22、C、D 四种培养液中，在光照、 温度、PH 等均适宜的条件下培养。A 为蒸馏水；B 为 0.025mol/L NaCl 溶液；C 为 含有全部必需元素且总浓度是 0.025mol/L 的溶液；D 为含有全部必需元素且总浓度 是 0.5mol/L 的溶液。一段时间后，C 组生长发育正常，A、B、D 三组幼苗均死亡。 回答下列问题： （1）请解释幼苗死亡原因： A 是因为_ _ B 是因为_ _ D 是因为 （2）提高盐碱化地区农作物产量的两大途径是_ _ 答案答案：（1）没有矿质营养元素 营养元素不全 溶液浓度过大 （2）改良 土壤；种植耐盐碱的作物（或选用盐碱的作物的作物品种） 4取生长状态相

23、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。 培养液成分AB Ca(NO3)2+ KH2PO4+ KCl+ MgSO4+- FeSO4+ 其它微量元 素 + 蒸馏水+- 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 。 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 。 该实验采用的方法可用来研究 。 答：（1）绿色，黄色； 浅，缺 Mg 导制下部叶片叶绿素分解，Mg 被运至上部叶 片中，造成下部叶片叶

24、绿素含量减少； 某种元素是否为植物必需的矿质元素； 5下图是水培法成分鉴定实验装置。若用此装置观察镁对植物的作用，一段时间后，发 现 A 瓶中植株正常生长且叶呈绿色，而 B 瓶中植株的部分叶变黄。试分析： （1）A、B 两瓶中的培养液应如何配置？ （2）B 植株部分变黄的是老叶还是嫩叶？ 。为什么？ 。 （3）图中 C 管的设置对于维持植物的正常生命活动有何意义？ 。 （4）若使周围空气中的二氧化碳为 CO2*，瓶中的水均为 H2O，则 A 瓶植株是否有可能 产生 O2*？ 。请根据有关化学方程式加以说明： 。 答：（1）A 瓶中为全营养液，B 瓶中为缺镁培养液 （2）老叶 镁在植物体内形成 不稳定化合物，可再度分解利用 （3）保证根的有氧呼吸，为其生命活动提供 能量 （4）有可能产生 O2*；因为 6CO212H2OC6H12O66H2O 叶绿体光/ 6右图为植物无土载培装置，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。