2014年高三生物二輪復(fù)習(xí)學(xué)案：植物代謝之無土栽培蘇教

1、無土栽培專題復(fù)習(xí)【目標(biāo)】1、了解無土栽培的相關(guān)原理及在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2、進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對課本知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、歸納以及解決實際問題的能力?！具^程】無土栽培概念：是指不用天然土壤、而用營養(yǎng)液來栽培作物的方法?，F(xiàn)時無土栽培可分無基質(zhì)栽培和基質(zhì)栽培兩類。優(yōu)點：（1）不占用耕地。擴(kuò)大了栽培面積和范圍（2）節(jié)水節(jié)肥產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實行工廠化和自動化（3）全年都可栽培，產(chǎn)量高（4）省工省力。與土壤栽培比較，節(jié)省人工和勞力，一般可省工50%左右。（4）病蟲害少。能避免土壤傳播的病蟲危害及連作障礙，相對病蟲害減少，有利于減少農(nóng)藥用量，減少污染。無土栽培是目前改善生態(tài)環(huán)境增加農(nóng)民收入的有效

2、途徑，也是生產(chǎn)無公害瓜菜的最佳栽培模式之一。一、水培法種植植物的情況分析：【例題】下表是用于無土栽培的一種培養(yǎng)液配方，請回答下列問題:用無土栽培營養(yǎng)液培養(yǎng)花卉等植物時，往往要給營養(yǎng)液通入空氣，這一措施的目的主要是促進(jìn)根的作用，以利于根對礦質(zhì)元素的吸收.這一生理過程主要發(fā)生在植物根細(xì)胞的（填一種細(xì)胞器）中.植物在吸收培養(yǎng)液中的礦質(zhì)離子時，主要是通過方式進(jìn)行的。經(jīng)過一段時間后，檢測到培養(yǎng)液中留存的Ca2+較多，而NO3一較少，這一現(xiàn)象與細(xì)胞膜的有關(guān)。（4）如果植物在培養(yǎng)過程中出現(xiàn)了萎鬻現(xiàn)象，其原因很可能是營養(yǎng)液濃度（填“大于”、“小于”或“等于”）細(xì)胞液濃度.要使該植物生長良好，根據(jù)光合作用所必需

3、的條件，除了適宜的溫度外，還需要和。若除去該培養(yǎng)而而MgSO4,植物將出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么？這種現(xiàn)象首先出現(xiàn)在什么部位？為什么？答案：（1）N、P、K、Ca、Mg、SFe、Cl（2）根的有氧呼吸細(xì)胞器（3）主動運(yùn)輸選擇透過性（5）光照二氧化碳（6）葉片發(fā)黃Mg是合成葉綠素的必需元素老葉Mg在植物體內(nèi)形成不穩(wěn)定化合物，易分解轉(zhuǎn)移，缺乏時從老葉向新葉轉(zhuǎn)移【變式訓(xùn)練】圖6-12表示水培法栽培植物的簡圖，請分析回答:成分Ca(NO3)2MgsqKH2po4KClFeCl33H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051000圖 6-12如果向培養(yǎng)液中加入過量的NaNQ,植物將,其原因是。(

4、2)如果用18O標(biāo)記的CQ來進(jìn)行大氣施肥，則18O首先出現(xiàn)在(物質(zhì))中；如果培養(yǎng)液中的水為18O標(biāo)記的水，不久發(fā)現(xiàn)周圍空氣出現(xiàn)放射性元素，其存在于(物質(zhì))中;(3)如果AB分別為等質(zhì)量的番茄幼苗和水稻幼苗，培養(yǎng)一段時間檢測A與B培養(yǎng)液發(fā)現(xiàn)，A比B中含Ca2+量少，可以斷定番茄根細(xì)胞表面運(yùn)載Ca2可載體,該實驗還可以說明;(4)除了通氣外，其他條件不變，較長時間培養(yǎng)后，比較B裝置中三個葉片的MgCa含量,含Mg量最大的是,含Ca量最大的是;(5)列舉表格所示培養(yǎng)液中KH2PO4對植物光合作用的影響：O(6)若用上表所示的培養(yǎng)液培養(yǎng)硝化細(xì)菌，成分應(yīng)如何調(diào)整？如果培養(yǎng)圓褐固氮菌，成分應(yīng)如何調(diào)整？答：

5、(1)萎鬻死亡培養(yǎng)液濃度過大，會導(dǎo)致植物失水死亡上升(2)C6H2O6H2QQ多植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性(4)(5)磷是NADPHATP等物質(zhì)的重要組成成分，磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用；綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子器官中，都需要鉀(4分)(6)如果培養(yǎng)硝化細(xì)菌則需要加入NH若培養(yǎng)圓褐固氮菌則應(yīng)加入有機(jī)物，可除去氮素二、無土栽培中的異常情況分析：【例題】一同學(xué)做植物的水培實驗，如圖。培養(yǎng)液完全按照標(biāo)準(zhǔn)配制的，在培養(yǎng)過程中又及時添加補(bǔ)充該培養(yǎng)液。第一周植物長勢正常，第二周起出現(xiàn)缺素癥狀且越來越嚴(yán)重，第三周全株萎鬻，繼而死亡。實驗失敗。請分析

6、回答：既然配制的是全素標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)液，為什么還會出現(xiàn)缺素癥狀？補(bǔ)救可采用什么措施？實驗植株出現(xiàn)的元素缺乏癥狀，你認(rèn)為應(yīng)該是植物幼嫩組織、成熟或老的組織，還是各種組織都表現(xiàn)缺素癥？為什么？培養(yǎng)液中并不缺水，為什么到第三周竟然萎鬻？為解決這個問題，可以采取什么措施?10據(jù)此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)采取的相應(yīng)栽培措施有:I(1)在A、B兩瓶內(nèi)各培養(yǎng)一株同樣大小健壯的水稻苗，過一段時間，A瓶里幼苗仍然健壯生長，而B瓶內(nèi)的幼苗瘦弱發(fā)黃，這個實驗說明.(2)在CD兩瓶內(nèi)各培養(yǎng)一株同樣大小健壯的棉苗，過些日子，這兩個瓶內(nèi)的棉苗都枯萎死亡，分析棉苗死亡的原因.A瓶水稻與C瓶棉苗的環(huán)境相同，為什么水稻能正常生長，而棉苗死(4

7、)為使B瓶水稻苗也正常生長，有人向B瓶中加入些硝酸錢、硝酸鉀、硫酸鎂和適量的磷酸二氫鈣等物質(zhì)，并且向瓶內(nèi)水中通入空氣，不久發(fā)現(xiàn)該水稻苗萎鬻，最后死亡，你分析原因何在.(5)根據(jù)以上實驗結(jié)合所學(xué)知識，你認(rèn)為給植物配制營養(yǎng)液時，培養(yǎng)液的成分中應(yīng)含有,而且應(yīng)注意。答：(1)缺少礦質(zhì)元素，植物就不能正常成長(2分)(2)水中缺Q,根細(xì)胞長期進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致爛根死亡。(2分)Q,適應(yīng)水中缺氧生活：而棉苗水稻的根和莖中有氣腔，根通過氣腔從地上部分獲得不能。(2分)(4)加入的礦質(zhì)元素量較多，使培養(yǎng)液濃度大于細(xì)胞液濃度，而使植物苗萎死亡。(2分)(5)14種必需礦質(zhì)元素(1分)各成分的比例適當(dāng)，溶

8、液的PH值適中(1分)三、可控溫室栽培情況分析【例題】在控制溫度和大氣成分的溫室中，可以用人工配制的營養(yǎng)液進(jìn)行無土栽培蔬菜。下面是無土栽培的番茄體內(nèi)代謝示意圖和營養(yǎng)液成分表：成分含量Ca(NO3)21gKH2P。40.25gKCl0.12gMgSO4Fe(NO3)20.25g0.25gMo極少蒸儲水1000mlfC6H 12。6 一 E -一 CO2+H2O+能量蛋白質(zhì)代謝多糖 番茄體內(nèi)脂肪代謝H2O礦質(zhì)離子 營養(yǎng)液請回答下列問題： 天氣晴朗，光照充足, 施是O2CO2溫室氣體營養(yǎng)液中礦質(zhì)離子完全滿足需要，為使番茄增產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)采取的措O圖中和依次為反應(yīng)和反應(yīng)，其正常進(jìn)行的生態(tài)因素除圖中所示外還有

9、、等。過程的產(chǎn)物是過程的進(jìn)行所必須的。要使植物正常生活，培養(yǎng)液中至少還應(yīng)加入種必需元素。營養(yǎng)液中，離子進(jìn)入番茄體內(nèi)后，將成為不可再利用元素；Mg2+進(jìn)入葉綠體內(nèi)，可用于的合成；而H2PO4一進(jìn)入番茄體內(nèi)后，可用于的合成。(4)物質(zhì)E是,是非常重要的中間產(chǎn)物，它產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在有氧情況下迅速轉(zhuǎn)到內(nèi)徹底氧化分解，此外，E還可以通過作用轉(zhuǎn)化為丙氨酸。若要證明鐵元素是番茄生長發(fā)育必需的礦質(zhì)元素，其具體研究方法是(6)溫室栽培葉類蔬菜時，營養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)增加。當(dāng)陰雨連綿、光照不足時，溫室蔬菜大棚的溫度應(yīng)?！拘〗Y(jié)】四、無土栽培相關(guān)實驗設(shè)計分析【例題】下面是生物科技小組設(shè)計的一種植物(玉米)在全素與缺素時

10、的水培實驗方案。請仔細(xì)觀察分析方案中的圖表資料后，回答下列問題：植物生長需要的各種主要元素?zé)o機(jī)鹽實驗用培養(yǎng)液配制一覽表兒系作用缺素時癥狀氮1制造蛋白質(zhì)的原料2葉綠素的重要組成成分1葉轉(zhuǎn)黃色2植株矮小3不能正常開花結(jié)果，代謝失調(diào)，生長不良磷1為核酸的成分2為酶的成分及代謝作用所必需的元素3構(gòu)成細(xì)胞膜的成分1葉深綠面灰暗，葉背紅紫色2代謝失調(diào)，生長不良鉀1激發(fā)酶的活動，維持正常的代謝活動2為多種酶的成分1葉轉(zhuǎn)黃綠2生長緩慢、莖較纖細(xì)3成熟期不齊，產(chǎn)量很低(1)該實驗方案的目的是(2)參照下圖，回答問題:A組實驗在實踐過程中起作用。培養(yǎng)一段時間后觀察發(fā)現(xiàn)B、C、D組將會出現(xiàn)一定的缺乏癥，其中B組植株

11、的癥狀是(3)如果要使實驗更嚴(yán)密，還可以再設(shè)計二次對照，請用簡明的文字說明設(shè)計二次對照的方法。(4)如用B組的培養(yǎng)液培養(yǎng)微生物，則適宜培養(yǎng),同時還需要向培養(yǎng)液中加入【變式訓(xùn)練】甲、乙、丙三組學(xué)生在配制無土栽培培養(yǎng)液時，粗心的甲、乙兩組同學(xué)分別少加了一種含鎂、含鐵的化合物，只有丙組按配方配齊了全部元素。三組學(xué)生分別用配制好的營養(yǎng)液培養(yǎng)三株長勢相似的玉米，移至陽光下培養(yǎng)一段時間后，只有丙組長勢良好，甲、乙組玉米都出現(xiàn)了黃化癥。請思考并回答：如何通過直接觀察的方法判斷出甲、乙兩組處理分別缺哪一種元素？請你設(shè)計一個簡單實驗進(jìn)一步證明甲、乙兩組處理分別缺哪一種元素?微量元素硼（B）可以促進(jìn)花粉管的萌發(fā)與

12、伸長，缺B時，花藥和花叢萎縮，花粉發(fā)育不良?，F(xiàn)手頭上只有基因型分別為BB和bb兩品系的種子，請用溶液栽培法，設(shè)計一個實驗，培育出大量高純度該植物的Bb玉米種子（雜種優(yōu)勢）。答：（1）老葉變黃者缺鎂，嫩葉變黃者缺鐵。（2）向甲、乙組的營養(yǎng)液分別補(bǔ)充鎂元素和鐵元素，如果癥狀消失，則甲組缺鎂，乙組缺鐵；若缺乏癥狀仍存在，則甲組缺鐵，乙組缺鎂。（3）生產(chǎn)車間配制缺硼的全素營養(yǎng)液，在培養(yǎng)液中種植BB的植物同一車間中配制的全素營養(yǎng)液，在培養(yǎng)液中種植bb的植物開花后，采集bb植株的花粉，對BB植株進(jìn)行人工授粉最后從基因型BB的植物收獲種子，作為第二年的生產(chǎn)用種子。（說明：若用缺硼營養(yǎng)液培養(yǎng)bb植物，用全素營

13、養(yǎng)液培養(yǎng)BB植物，用BB的花粉為bb授粉，最后從bb植物上收獲種子也可以。）專題強(qiáng)化訓(xùn)練：1 .為確定某種元素是否為植物所必需，用缺少該元素的“完全營養(yǎng)液”進(jìn)行培養(yǎng)，應(yīng)該DA.以土壤為基質(zhì)盆栽，加上述營養(yǎng)液B.大田種植，澆上述營養(yǎng)液C.以沙土為基質(zhì)，加上述營養(yǎng)液D.只用上述營養(yǎng)液，不用基質(zhì)2 .在含有K、P、Ca、Mg、B、Cu、Mn等營養(yǎng)元素的培養(yǎng)液中培養(yǎng)小麥，在麥苗第五片葉展開時，在第一片葉上出現(xiàn)了缺綠癥狀，問該缺乏癥是由于上述元素中哪種元素含量不足引起的（）A.KB.BC.MgD.Mn3 .在溫室中培育綠色植物時，通過增施農(nóng)家肥料可以提高（）A.吸收必需的礦質(zhì)元素B.溫室中的CO2的濃度

14、C.綠色植物的呼吸作用D.土壤溶液的濃度4 .在寒冷的冬天，利用溫室進(jìn)行蔬菜種植，為了提高經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)采取的措施及方法是（）建造溫室大棚時使用藍(lán)紫色的塑料薄膜，以提高光合作用強(qiáng)度適當(dāng)增加光照，以補(bǔ)充冬季陽光的不足盡量增加空氣濕度，以降低植物的蒸騰作用 向溫室內(nèi)定期適量施放二氧化碳?xì)怏w，以增加光合作用強(qiáng)度 向溫室內(nèi)定期釋放氧氣，以降低呼吸作用強(qiáng)度 溫室內(nèi)盡量保持適宜的晝夜溫差，以利于有機(jī)物的積累A.B.C.D.5 .在嚴(yán)寒的冬季，利用溫室大棚種植蔬菜、花卉、水果，既可以調(diào)劑市場，又具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。下面列舉了一些與此有關(guān)的生產(chǎn)措施，你認(rèn)為合理的是（） 溫室的設(shè)計應(yīng)盡量提高采光效率，盡量減少熱

15、量的散失。 若使用簡易的塑料大棚，最好能在入冬前給土壤施足有機(jī)肥，因為有機(jī)肥不但可以源源不斷地為植物提供礦質(zhì)營養(yǎng)，還可以補(bǔ)充大棚內(nèi)的CO。溫室蔬菜采用無土栽培技術(shù)，不但可以按植物的需求配給營養(yǎng)，還可以免除土壤中有毒有害物質(zhì)的污染。溫室往往無風(fēng)少蟲，使得風(fēng)媒花和蟲媒花傳粉困難，“花而不實”。奈乙酸可以幫助人們解決這一難題。A.只有合理B.只有合理C.只有合理6 .右表是為培養(yǎng)某類微生物而配制的培養(yǎng)基的成分組成，有關(guān)敘述正確的是編R成分含量NH4HCOr0.4gKH2PO4.0gFeSO；0.5gCaCl2r0.5gH2O100mL維生素少量A.該培養(yǎng)基從物理性質(zhì)來看，屬于固體培養(yǎng)基B.運(yùn)用上述培

16、養(yǎng)基可以培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物C.運(yùn)用此培養(yǎng)基可以成功地進(jìn)行植物無土栽培D.該培養(yǎng)基中NH4HCO只提供氮源7 .如果在光亮處用同一種培養(yǎng)液分別培養(yǎng)單細(xì)胞綠藻和單細(xì)胞酵母菌，其結(jié)果如圖所示，造成這種現(xiàn)象的原因是（C）A.培養(yǎng)液中缺少無機(jī)鹽8 .培養(yǎng)液中氧氣含量太高C.培養(yǎng)液中缺少有機(jī)物，而乙不能進(jìn)行光合作用（甲為單細(xì)胞綠藻，乙為單細(xì)胞酵母菌）D.全部合理（B ）D.培養(yǎng)液中不含CO28 .利用溫室進(jìn)行無土栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征之一，其基本設(shè)備如下圖。下列有關(guān)敘述中,正確的是DA.啟動風(fēng)扇和通風(fēng)裝置主要是為了保持室內(nèi)空氣新鮮，特別是較高含氧量B.營養(yǎng)液只是為了提供必需礦質(zhì)營養(yǎng)C.中耕松土可以提高肥效D.

17、啟動風(fēng)扇、通風(fēng)裝置和CO2發(fā)生器，都可以提高光合作用強(qiáng)度9 .（多選）下列對植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)液和無土栽培的營養(yǎng)液比較的敘述中，正確的有A.都必須含植物必需的礦質(zhì)元素C.不都需要含有植物激素ACDB.都必須含有少量有機(jī)物D.濃度都必須小于細(xì)胞液濃度10 .（多選）無錫無公害蔬菜培育基地是在溫室中利用無土栽培的方法生產(chǎn)蔬菜，下列描述符合生物學(xué)原理的是CDA.溫室無土栽培蔬菜不需要施肥，有利于環(huán)境保護(hù)B.晚上應(yīng)保持白天的溫度使植物代謝旺盛，有利于物質(zhì)轉(zhuǎn)化，提高蔬菜營養(yǎng)價值C.在水培養(yǎng)液中應(yīng)當(dāng)配制好植物必需的大量和微量礦質(zhì)元素含量，有利于植物生長D,在溫室中要控制好溫度、光照及CO2濃度，有利于產(chǎn)量的

18、提高二、簡答題：1 .利用溫室栽培是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征之一，其基本設(shè)備如圖。在植物的不同生長階段，要調(diào)整營養(yǎng)液中礦質(zhì)元素成分。植物吸收礦質(zhì)元素的主要方式為,該方式與作用有關(guān)。為促進(jìn)植物對礦質(zhì)元素的吸收，需對營養(yǎng)液采取措施。答案：(1)主動運(yùn)輸呼吸增氧(或“通入空氣”)2 .用含有各種必需元素的溶液培養(yǎng)大麥。試驗分兩組，一組在光下，一組在黑暗中，48小時后測定幾種離子的濃度。表中各離子下的數(shù)據(jù)為試驗結(jié)束時，溶液中離子的濃度占試驗開始時濃度的百分比。實驗條件水分消耗(ml)Ca2+K+Mg2+(%)光下109013527179黑暗43510535113回答下列問題：(1)、從吸收離子和吸收水的比例看，

19、大麥在光下吸收哪種上離子比吸收水分快?(2)、從上述實驗所獲得的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結(jié)論？答案：(1)Ca2+、Mg2(2)光下蒸騰作用比黑暗中強(qiáng)，消耗水分多。吸收礦質(zhì)元素受光照影響。吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程。植物對礦質(zhì)離子的吸收具有選擇性。3 .將四組生長發(fā)育狀況相同的豌豆幼苗，分別放入A、B、C、D四種培養(yǎng)液中，在光照、溫度、PH等均適宜的條件下培養(yǎng)。A為蒸儲水；B為0.025mol/LNaCl溶液；C為含有全部必需元素且總濃度是0.025mol/L的溶液；D為含有全部必需元素且總濃度是0.5mol/L的溶液。一段時間后，C組生長發(fā)育正常，A、B、D三組幼苗均死亡。回答下列

20、問題：(1)請解釋幼苗死亡原因：A是因為B是因為D是因為(2)提高鹽堿化地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量的兩大途徑是答案：(1)沒有礦質(zhì)營養(yǎng)元素營養(yǎng)元素不全溶液濃度過大(2)改良土壤；種植耐鹽堿的作物(或選用鹽堿的作物的作物品種)4 .取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、B兩種培養(yǎng)液中，在相同的適宜條件下培養(yǎng)，甲組用A培養(yǎng)液，乙組用B培養(yǎng)液。培養(yǎng)液成分ABCa(NO3)2+KH2PO41+KCl+MgSO4+-FeSO4+其匕微里兀素+蒸儲水+-若干天后發(fā)現(xiàn)，兩組番茄苗下部葉片顏色不同，甲組呈,乙組呈為了證明發(fā)生此現(xiàn)象的原因，分別取兩組不同顏色的等量葉片提取、分離葉綠體色素。層析結(jié)果表明，兩組葉片的類

21、胡蘿卜素顏色相同，但是乙組葉綠素的顏色比甲組的,其原因是該實驗采用的方法可用來研究。答：(1)綠色，黃色；淺，缺Mg導(dǎo)制下部葉片葉綠素分解，Mg被運(yùn)至上部葉片中，造成下部葉片葉綠素含量減少；某種元素是否為植物必需的礦質(zhì)元素；5 .下圖是水培法成分鑒定實驗裝置。若用此裝置觀察鎂對植物的作用，一段時間后，發(fā)現(xiàn)A瓶中植株正常生長且葉呈綠色，而B瓶中植株的部分葉變黃。試分析：(1) A、B兩瓶中的培養(yǎng)液應(yīng)如何配置？(2) B植株部分變黃的是老葉還是嫩葉？。為什么？O(3) 圖中C管的設(shè)置對于維持植物的正常生命活動有何意義？O(4)若使周圍空氣中的二氧化碳為CO2*,瓶中的水均為H2O,則A瓶植株是否有可能產(chǎn)生。2*?。請根據(jù)有關(guān)化學(xué)方程式加以說明：答：(1)A瓶中為全營養(yǎng)液，B瓶中為缺鎂培養(yǎng)液(2)老葉鎂在植物體內(nèi)形成不穩(wěn)定化合物，可再度分解利用(3)保證根的有氧呼吸，為其生命活動提供能量(4)有可能產(chǎn)生Q*;因為6CO+12HbO/-JQH2Q+6H2O6 .右圖為植物無土載培裝置，請回答下列問題：(1)在研究礦質(zhì)元素X是否為該種植物所必需的實驗中發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)在無X礦質(zhì)元素的“完全營養(yǎng)液”中的該植物營養(yǎng)生長正常，只是其花粉管不能正常發(fā)育。對照組一切正常。實驗結(jié)論是：(2)人們發(fā)現(xiàn)，在通氣狀態(tài)下，植