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1、第三课 生物的新陈代谢 第六课时 无土栽培 要点、疑点、考点 1 无土栽培的原理 无土栽培是指利用溶液培养法的原理，把 植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素 ，按照一定的比例配制成营养液，并用这种营 养液来栽培植物的技术。 要点、疑点、考点 无土栽培是近几十年才迅速发展起来的一项栽培 技术。它的最大特点是用人工创造的根系的生活环境 ，来取代土壤环境，这样可以做到用人工的方法直接 调节的控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好 地生长发育。它主要有以下三大优点： 2 无土栽培的优点 要点、疑点、考点 全年都可以全年都可以 栽培，产量高栽培，产量高 扩大了农作物栽培扩大了农作物栽培 的范围和面
2、积的范围和面积 节约水肥，产品清节约水肥，产品清 洁卫生，有利于实现作物栽洁卫生，有利于实现作物栽 培的工厂化和自动化培的工厂化和自动化 要点、疑点、考点 3 植物必需矿质元素的测定 植物的必需矿质元素的测定是通过溶液培养法来研究 的。实验必需遵循对照原则，以人工配制的完全营养液栽 培植物作为对照，不完全营养液中缺少某一种元素后，植 物生长发育仍正常，说明这种元素为植物非必需元素；如 果植物生长发育不正常了，为排除其他因素的干扰，向培 养液中补充该元素，如果植物的生长发育恢复正常，说明 这种元素为植物的必需元素。 要点、疑点、考点 无土栽培的植物，其根系不能长时间浸泡在溶液 中，因为无氧呼吸产
3、生的酒精对根细胞具有毒害作用 ，同时影响对矿质元素的吸收。向培养液中泵入空气 ，增加溶液中的溶解氧，可以有效地促进根的有氧呼 吸，促进矿质元素的吸收。 注意： 课前热身 请写出三种与光合作用相关的矿质元素的符号及其在植物内的作用 ： 元素符号 ，作用 ； 元素符号 ，作用 ； 元素符号 ，作用 。 N ，作用参与蛋白质等化合物合成； P ，作用参与ATP、NADPH等化合物合成； Mg ，作用参与叶绿素分子合成。 答案 能力、思维、方法 【例1】 为确定某种元素是否为植物生长发育的必需元素，用缺 少该无素的 “完全营养液”培养植物时，应该( ) A以土壤为基质盆栽，浇洒上述营养液 B大田种植，
4、浇洒上述营养液 C以鹅卵石为基质盆栽，加入上述营养液 D只用上述营养液盆栽，不使用基质 D 【解析】 植物必需元素的测定常常使用溶液培养法。土壤中含有 大量的矿质元素，不能作为培养基质；鹅卵石中一些矿质离子可以 溶解于水中，影响实验的精确度。 延伸、拓展 当人工配制的培养液中缺少某一种矿质元素时，植物体可能表现正 常，说明该元素不是植物 生长发育所必需的；植物体也有可能出现病症，而植物生长发育表 现不正常时，可能是由其 他 因素造成的，而不一定是缺少该矿质元素。如果再向培养液中添加 该元素，植物恢复正常， 排除了其他因素的干扰，就能说明该元素为植物的必需元素。 延伸、拓展 【例2】 在可控制温
5、度和大气成分的温室中，以人工配制的营养液无土栽培 蔬菜，请回答下列问题： (1)春季天气晴朗、光照充足时，为使作物增产，除满足矿质元素的需求外，应采取的措施 是 。 (2)当阴雨连绵、光照不足时，温室温度应 ，以降低蔬菜的 。 (3)营养液中泵入空气的目的是 。 (4)营养液中的矿质元素有一定配比，这些矿质元素在植物体内的作用是 、 。 (5)如温室栽培叶菜类，营养液中应适当增加 。 【答案】 (1)增加二氧化碳的浓度 (2)降低 呼吸作用强度 (3)增加培养液中溶解氧，促进根的有氧呼吸，有助于矿质离子的吸收 (4)参与植物体内某些化合物的合成 维持调节植物体正常的生命活动 (5)N元素 延伸
6、、拓展 【解析】 植物对矿质元素离子的吸收是一个主动运输的过程，需 要载体协 助和消耗能量。促进根的呼吸作用，就能有效地促进根对矿质离子 的吸收。影响光合作用的 因素很多，如光照强度、温度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等， 在晴朗的春天，光照充足 ，温度适宜，在溶液培养时不缺少水和无机盐，通过增加二氧化碳 的浓度，就能提高栽培植 物的产量。 延伸、拓展 【例3】 植物吸收矿质元素受内外因素的影响，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，
7、影响根吸收矿质元素 C 延伸、拓展 【解析】 植物矿质代谢在教材中讲到了根吸收矿质元素的过程、 选择吸收和矿质元素的运输和利用的知识，并没有直接讲内外因素 对根吸收矿质元素的影响。本题要求 考生灵活掌握上述有关矿质代谢的内容，结合呼吸作用、水分代谢 和酶的有关知识，找出正确选项。 根吸收矿质元素是主动吸收的过程，与根细胞的呼吸作用有密切关 系。呼吸作用为根吸收矿 质元素的交换吸附过程提供所需的H+、HCO3-和为主动运输过程提供 ATP；当使用呼吸 抑制剂时，呼吸作用受到抑制，从而缺乏可与土壤溶液中的矿质元 素交换的离子和能量，降 低了根系对矿质元素的吸收。因此选项A不是要求的选项。 延伸、拓
8、展 呼吸作用包含一系列酶促反应。酶的作用要求适宜的温度，过高过 低都会影响酶的催化特性，在一定范围内，酶的催化效率随温度增 加而增加。因此，植物对矿质元素的吸收受温度的影响，在一定范 围内也随温度的增加而增加。选项B也不是题目要求的选项。 呼吸作用的底物是细胞内储存的有机物，将其分解，释放能量。有 机物是由光合作用用简单的无机物合成的。当光合作用受阻时，有 机物缺乏，呼吸作用因缺乏底物而降低，不能提供足够的能量，从 而影响根系对矿质元素的主动吸收。 根据上述得知，植物根系吸收矿质元素的过程是一个主动的过程， 而水分的吸收主要是以渗透作用为主，两者的机制不同。但是，矿 质元素一定要溶于水中，才能被根系吸收；矿质元素的吸收降低了 细胞的渗透压，促进植物吸水。所以植物对矿质元素和水分的吸收 是相互关联，又相对独立的。所以选项C是符合题意的惟一选项。