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、1 / 10 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，有利于减少农药

2、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：1.0g0.25g0.25g0.12g0.005g1000mL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_方式进行的。经过一段时间后，检测到培

3、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 Mg 在植物体内形成不稳定化合物，易分解转移，缺乏

4、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 )32MgSO4KH PO24KClFeCl3H O2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18218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 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

5、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、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

6、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，可除去氮素4二、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

7、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_.(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

8、，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，

9、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)21gKH2PO40.25gKCl0.12gMgSO4Fe(NO3)20.25g0.25gMo极少蒸馏水1000ml C6H12O6 E CO2+H2O+能量 矿营 质养 离液 子蛋白质代谢 请回答下列问题：天气晴朗，光照充足，营养液

10、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 。

11、 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 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

12、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： 番茄体内 多糖脂肪代谢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

13、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

14、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，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

15、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 （ ）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

16、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

17、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，有关叙述正确的是 （ B ）编号成分含量NH4HCO30.4gKH2PO44.0gFeSO40.5gCaCl20.5gH2O100mL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

18、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 CO28利用温室进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 DA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 ACDA都必须含植物必需的矿质元素 B都必须含有少量有机物

19、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 CDA温室无土栽培蔬菜不需要施肥，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

20、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，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

21、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、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

22、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ABCa(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

23、，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。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