生物科學(xué)的研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其發(fā)展密切相關(guān)，高中生物課本中許多知識(shí)都與農(nóng)作物的栽培與管理有關(guān)，如綠色植物的新陳代謝、植物的激素調(diào)節(jié)、生物的生殖和發(fā)育、遺傳變異、生物工程等內(nèi)容。高考大綱中要求學(xué)生具有“能夠綜合運(yùn)用自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、技能，解釋或解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題”的能力。以“農(nóng)作物的栽培與管理”為專題對(duì)課本中的知識(shí)進(jìn)行專題復(fù)習(xí)，不僅可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解和掌握，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、歸納以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
【專題知識(shí)概要】
Ⅰ．農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育
包括種子的形成和萌發(fā)、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等階段。
一、各階段的發(fā)育過(guò)程：詳見(jiàn)教材中的相關(guān)內(nèi)容。
二、各階段的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)：
1．在種子形成時(shí)，胚的發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)自胚柄從周?chē)吣抑械慕M織中吸收來(lái)的；
2．種子萌發(fā)時(shí)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自胚乳或子葉；
3．植株的生長(zhǎng)和發(fā)育階段所需要的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由光合作用提供，無(wú)機(jī)物主要由根系從土壤中吸收來(lái)的。
三、種子萌發(fā)過(guò)程中的各種變化：
首先通過(guò)吸脹作用大量吸水，萌發(fā)初期，種子的無(wú)氧呼吸由弱到強(qiáng)，有氧呼吸由強(qiáng)到弱，這時(shí)種子內(nèi)的有機(jī)物的種類增多，因呼吸消耗導(dǎo)致總量減少。
Ⅱ．農(nóng)作物的增產(chǎn)增收
一、選種：即選取產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抗病蟲(chóng)害強(qiáng)、生活周期短的優(yōu)良品種進(jìn)行種植，這些優(yōu)良品種可通過(guò)雜交育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種技術(shù)等措施得到。
二、對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)期進(jìn)行科學(xué)管理。
1．為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供適宜條件
（1）合理灌溉
①含義：根據(jù)植物的吸水規(guī)律適時(shí)地、適量地灌溉，以便使植物體茁壯生長(zhǎng)，并且用最少的水獲取最大的效益。
②依據(jù)：不同植物的吸水量不同；同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期需水量也不同。
③意義：水分可以為光合作用、呼吸作用等生理活動(dòng)提供原料；水分是生物體內(nèi)的各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；水分有助于礦質(zhì)養(yǎng)料的吸收；水分的散失有助于水分的吸收、水分及礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)的運(yùn)輸以及散熱等。
（2）合理施肥
①含義：合理施肥就是指根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)地、適量地施肥，以便使植物體茁壯生長(zhǎng)，并且獲得少肥高效的結(jié)果。
②依據(jù)：不同植物對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量不同。同一種植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，對(duì)各種必需的礦質(zhì)元素的需要量也不同。
③意義：可以保證植物體礦質(zhì)養(yǎng)料的供應(yīng)，為作物合成蛋白質(zhì)、ATP、葉綠素等物質(zhì)的提供原料，如Mg是合成葉綠素的原料；Fe參與葉綠素的合成；N是與光合作用有關(guān)酶、ATP、NADP＋的成分，也是合成蛋白質(zhì)的原料；P是NADP＋和ATP的組成成分，在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上有重要作用；綠色植物通過(guò)光合作用合成糖類，以及將糖類運(yùn)輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀；等等。
（3）提供適宜溫度。
①適宜的溫度可以保證酶最高的催化活性；
②適宜的晝夜溫差有助于有機(jī)物在植物體內(nèi)的積累，提高作物產(chǎn)量。
（4）CO2的供應(yīng)。主要是為了加強(qiáng)光合作用暗反應(yīng)CO2的固定，這一點(diǎn)措施在大棚作物種植中尤為重要。對(duì)于農(nóng)田里的農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，確保良好的通風(fēng)透光，既有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷地流過(guò)葉面，有助于提供較多的二氧化碳，從而提高光合作用效率。對(duì)于溫室里的農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，通過(guò)增施農(nóng)家肥料或使用二氧化碳發(fā)生器等措施，可以增加溫室中二氧化碳的含量，同樣可以提高農(nóng)作物的光合作用效率。
（5）O2的供應(yīng)。氧的含量主要影響到植物的呼吸速率。由于礦質(zhì)離子的吸收與植物根細(xì)胞呼吸作用關(guān)系密切，因此，影響呼吸作用的因素也會(huì)影響到根對(duì)礦質(zhì)離子的吸收，如溫度、土壤中O2的含量、土壤的pH值等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的中耕松土等措施，就是有助于增加土壤中氧氣的含量，從而有助于促進(jìn)根的呼吸作用。
（6）光照
①光照強(qiáng)度：在其它條件都滿足的情況下，隨著光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)。但在實(shí)際情況下，當(dāng)光照達(dá)到一定光強(qiáng)后，由于其它條件的限制，光合作用的強(qiáng)度不再繼續(xù)增加，此時(shí)達(dá)到了光飽和點(diǎn)。不同植物的光飽和點(diǎn)是不同的，陰生植物的光飽和點(diǎn)要比陽(yáng)生植物的低。
②光質(zhì)（即光的波長(zhǎng)）：由于色素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光，因此在實(shí)際情況下，白光照射時(shí)光合效率最高，其次是紅橙光和藍(lán)紫光的照射，黃綠光則不利于提高光合作用效率。不同顏色的光對(duì)光合作用產(chǎn)物的成分有影響，在藍(lán)紫光的照射下，光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量較多；在紅光的照射下，光合產(chǎn)物中糖類的含量較多。這一發(fā)現(xiàn)在塑料大棚和人工光照的溫室中具有應(yīng)用價(jià)值。例如，在培育水稻秧苗時(shí)，藍(lán)色的塑料薄膜有利于培育壯秧。
③日照長(zhǎng)短：日照長(zhǎng)短會(huì)影響到植物的開(kāi)花期。經(jīng)過(guò)短日照才能開(kāi)花的植物叫短日照植物，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)日照開(kāi)花的植物叫長(zhǎng)日照植物。在我國(guó)，南方一年中日照時(shí)間的變化不大，都是短日照，而北方的日照時(shí)間變化很大，冬天是短日照，夏天則是長(zhǎng)日照。在作物南北移栽時(shí)，必須充分考慮到植物屬于長(zhǎng)日照的還是短日照的。
④光照時(shí)間：延長(zhǎng)全年內(nèi)單位面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間，是合理利用光能的一項(xiàng)重要措施。間作、輪作、套作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的措施。間作是指在一塊耕地上間隔著同時(shí)播種兩種或多種作物；輪作是指在一年里按預(yù)定的順序輪換種植不同的作物；套作是指某一作物生長(zhǎng)的后期，在行間播種另一種作物。這些措施，巧妙地搭配各種作物，從時(shí)間和空間上更好地利用了光能。
⑤增加光合作用面積：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的合理密植，是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施�！�
2．植物激素的利用。據(jù)植物激素的作用原理，發(fā)揮植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，如適時(shí)解除作物的頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象、生長(zhǎng)素的除草作用、無(wú)子果實(shí)的培育、乙烯的催熟作用等。
3．加強(qiáng)病蟲(chóng)害生物防治。盡量不使用農(nóng)藥，減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，形成綠色食品。
（1）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等方法培育抗蟲(chóng)作物。
（2）利用天敵捕食關(guān)系來(lái)消滅害蟲(chóng)。
（3）利用昆蟲(chóng)激素來(lái)控制害蟲(chóng)。如根據(jù)是幼蟲(chóng)期還是成蟲(chóng)期對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生危害，用適量的保幼激素或蛻皮激素來(lái)控制害蟲(chóng)的發(fā)育進(jìn)程；再如利用性外激素誘捕害蟲(chóng)或干擾雌雄昆蟲(chóng)的正常交尾，達(dá)到防治目的。
（4）利用昆蟲(chóng)趨光性的特點(diǎn)，用黑光燈捕殺。
三、發(fā)揮農(nóng)作物的繁殖控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如為了保持親本的優(yōu)良性狀，人們常采用扦插、嫁接等營(yíng)養(yǎng)生殖的方法來(lái)繁殖后代；再如植物組織培養(yǎng)技術(shù)在花卉和果樹(shù)的快速繁殖、培育無(wú)病毒植物等方面的廣泛應(yīng)用等。
四、利用先進(jìn)技術(shù)手段培育優(yōu)良作物，如利用生物育種技術(shù)改良作物品種，大幅度提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)作物的高效、高產(chǎn)、高質(zhì)；利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓作物具有極少數(shù)生物所具有的固氮作用，既可增產(chǎn)，又減少化肥對(duì)環(huán)境的污染等。
Ⅲ．農(nóng)作物新品種的培育（作物育種）
一、含義：
生物育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的育種原理，有目的、有計(jì)劃地獲得人們所需要的生物新品種。包括兩種情況：
1．從不良性狀中把所需要的優(yōu)良性狀（相對(duì)性狀）分離出來(lái)或把位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上來(lái)。如利用基因分離的原理從高稈小麥中分離出能抗倒伏的矮稈小麥品種；通過(guò)基因的自由組合，把小麥中高稈抗銹病和矮稈不抗銹病兩種性狀進(jìn)行重新組合獲得矮稈抗病的小麥優(yōu)良品種。
2．創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種。如利用人工誘變育種技術(shù)培育作物新品種；利用基因工程的原理創(chuàng)造抗蟲(chóng)棉。
二、育種方法：
（一）根據(jù)“可遺傳變異的來(lái)源”原理進(jìn)行育種
1．雜交育種：
（1）原理：基因重組（通過(guò)基因分離、自由組合或連鎖交換，分離出優(yōu)良性狀或使各種優(yōu)良性狀集中在一起）
（2）方法：連續(xù)自交，不斷選種。
（3）舉例：
已知小麥的高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹�。≧）對(duì)易染銹�。╮）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求使用雜交育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。
操作方法：（參見(jiàn)右面圖解）
①讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得F1 ；
②讓F1自交得F2 ；
③選F2中矮稈抗銹病小麥自交得F3；
④留F3中未出現(xiàn)性狀分離的矮稈抗病個(gè)體，對(duì)于F3中出現(xiàn)性狀分離的再重復(fù)③④步驟
（4）特點(diǎn)：育種年限長(zhǎng)，需連續(xù)自交不斷擇優(yōu)汰劣才能選育出需要的類型。
（5）說(shuō)明：
①該方法常用于同一物種不同品種的個(gè)體間，如上例；
②對(duì)于親緣關(guān)系較近的不同物種個(gè)體間也可以用到雜交技術(shù)，如八倍體小黑麥的培育、蘿卜和甘藍(lán)雜交，但為了使后代可育，應(yīng)做染色體加倍處理，得到的個(gè)體即是異源多倍體，這種育種方式就是多倍體育種。
③若該生物靠有性生殖繁殖后代，則必須選育出優(yōu)良性狀的純種，以免后代發(fā)生性狀分離；若該生物靠無(wú)性生殖產(chǎn)生后代，那么只要得到該優(yōu)良性狀就可以了，純種、雜種并不影響后代性狀的表達(dá)，如2003年全國(guó)高考卷中的育種題，可參見(jiàn)“典型例題分析”部分例題。
2．誘變育種
（1）原理：基因突變
（2）方法：用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使其在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生差錯(cuò)，從而引起基因突變。
（3）舉例：太空育種、“黑農(nóng)五號(hào)”大豆
（4）特點(diǎn)：可提高突變頻率，創(chuàng)造出人類需要的變異類型，從中選擇培育出優(yōu)良的生物品種，但由于突變的不定向性和有害性，因此該種育種方法盲目性較大，且必需大量處理供試材料，工作量大。
3．單倍體育種
（1）原理：染色體變異
（2）方法：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。
（3）舉例：
已知小麥的高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹病（R）對(duì)易染銹�。╮）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳�，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求用單倍體育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。
操作方法：（參見(jiàn)下面圖解）
①讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得F1 ；
②取F1的花藥離體培養(yǎng)得到單倍體；
③用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，選取具有矮稈抗病性狀的個(gè)體即為所需類型。
（4）特點(diǎn)：由于得到的個(gè)體基因都是純合的，自交后代不發(fā)生性狀分離，所以相對(duì)于雜交育種來(lái)說(shuō)，明顯縮短了育種的年限。
（5）說(shuō)明：該種育種方法有時(shí)用到雜交技術(shù)，其中的花藥離體培養(yǎng)過(guò)程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持。
4．多倍體育種：
（1）原理：染色體變異
（2）方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，即可發(fā)育成多倍體植株。
（3）舉例：
①三倍體無(wú)子西瓜的培育（同源多倍體的培育）
過(guò)程：參見(jiàn)高二必修教材第二冊(cè)第49頁(yè)圖解
說(shuō)明：
a．三倍體西瓜種子種下去后，為什么要授以二倍體西瓜的花粉？
西瓜的三倍體植株由于減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常生殖細(xì)胞，因而不能形成種子，子房因缺乏生長(zhǎng)素而不能發(fā)育成果實(shí)。但在三倍體植株上授以二倍體西瓜花粉后，花粉在柱頭上萌發(fā)的過(guò)程中，將自身的色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚嵋宜岬拿阁w系分泌到西瓜三倍體植株的子房中去，引起子房合成大量的生長(zhǎng)素；其次，二倍體西瓜花粉本身含有少量生長(zhǎng)素，在授粉后也可擴(kuò)散到子房中去，這兩種來(lái)源的生長(zhǎng)素均能使子房發(fā)育成果實(shí)。
b．如果用二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本，即進(jìn)行反交，也可以得到無(wú)子西瓜嗎？
會(huì)，但這樣會(huì)使珠被發(fā)育形成的種皮厚硬，從而影響無(wú)子西瓜的品質(zhì)。
②八倍體小黑麥的培育（異源多倍體的培育）：
普通小麥?zhǔn)橇扼w（AABBDD），體細(xì)胞中含有42條染色體，屬于小麥屬；黑麥?zhǔn)嵌扼w（RR），體細(xì)胞中含有14條染色體，屬于黑麥屬。兩個(gè)不同屬的物種一般是難以雜交的，但也有極少數(shù)的普通小麥品種含有可雜交基因，能接受黑麥的花粉。雜交后的子一代含有四個(gè)染色體組（ABDR），不可育，必須用人工方法進(jìn)行染色體加倍才能產(chǎn)生后代，染色體加倍后的個(gè)體細(xì)胞中含有八個(gè)染色體組（AABBDDRR），而這些染色體來(lái)自不同屬的物種，所以稱它為異源八倍體小黑麥。
（4）特點(diǎn)：該種育種方法得到的植株莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低。
（5）說(shuō)明：在育種中要用到雜交技術(shù)。
5．細(xì)胞質(zhì)遺傳原理育種：高考大綱中不做要求，此處略。
（二）依據(jù)“工程原理”進(jìn)行育種
1．利用“基因工程”育種
（1）原理：DNA重組技術(shù)（屬于基因重組范疇）
（2）方法：按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。操作步驟包括：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與表達(dá)等。（具體過(guò)程參見(jiàn)教材中的相關(guān)內(nèi)容）
（3）舉例：抗蟲(chóng)棉等
（4）特點(diǎn)：目的性強(qiáng)，育種周期短。
2．利用“細(xì)胞工程”育種
（1）原理：植物體細(xì)胞雜交
（2）方法：用兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新植物體的方法。操作步驟包括：用酶解法去掉細(xì)胞壁、用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、將雜種細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)等。（參見(jiàn)教材中的相關(guān)內(nèi)容）
（3）舉例：“番茄馬鈴薯”雜種植株
（4）特點(diǎn)：可克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍。
（5）說(shuō)明：該種方法需植物組織培養(yǎng)等技術(shù)手段的支持。
（三）利用植物激素進(jìn)行育種
1．原理：適宜濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育
2．方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液，子房就可以發(fā)育成無(wú)子果實(shí)。
3．舉例：無(wú)子番茄的培育
4．特點(diǎn)：由于生長(zhǎng)素所起的作用是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，并不能導(dǎo)致植物基因型的改變，所以該種變異類型是不遺傳的。
Ⅳ．無(wú)土栽培技術(shù)漫談
一、相關(guān)資料
無(wú)土栽培是近百年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的一種栽培技術(shù)，使用天然基質(zhì)（如碎秸稈、鋸末、草炭、砂等）或人工基質(zhì)（如巖棉、珍珠巖等）代替土壤，甚至不使用任何基質(zhì)，運(yùn)用營(yíng)養(yǎng)液直接浸、噴植物根部，又稱之為營(yíng)養(yǎng)液栽培。
1．無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)
（1）無(wú)土栽培作物生長(zhǎng)快、生育期短，可實(shí)現(xiàn)作物的早熟高產(chǎn)，全年都可以栽培。
（2）它不使用有機(jī)肥，無(wú)臭味，不生雜質(zhì)，不污染環(huán)境，也不被環(huán)境所污染，生產(chǎn)的產(chǎn)品新鮮、品質(zhì)優(yōu)良。
（3）勞動(dòng)強(qiáng)度小，水肥用量降低。無(wú)土栽培無(wú)需傳統(tǒng)耕作中的中耕、除草、土壤消毒、追肥等煩瑣環(huán)節(jié)，單位勞動(dòng)力管理的規(guī)�？纱蟠笤黾樱瑒趧�(dòng)強(qiáng)度明顯下降。營(yíng)養(yǎng)液栽培的水肥供應(yīng)一般采用微管道灌溉系統(tǒng)，較易實(shí)行定點(diǎn)、局部化，可明顯降低水肥的浪費(fèi)。試驗(yàn)證明可比土壤栽培節(jié)水3～7倍，肥料利用率提高20%～30%。
（4）節(jié)約土地，不受環(huán)境制約，可在沙漠、戈壁、海島等不毛之地進(jìn)行種植，甚至在宇宙飛船和潛艇中，都能種植植物。在家庭、辦公室可利用窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、走廊、屋頂及其空閑地栽種植物，這不僅可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，還可以美化環(huán)境、凈化空氣。
（5）病蟲(chóng)害明顯減少。無(wú)土栽培可防止因土傳病原傳播的多種惡性病害的發(fā)生，切斷了一個(gè)較重要的病蟲(chóng)害傳播渠道；另外，由于人為改善了根際微環(huán)境，促使植株生長(zhǎng)健壯，增強(qiáng)了自身的抗病能力，避免了土壤栽培中因多年鹽分積累和連作導(dǎo)致的土壤鹽漬化及重茬減產(chǎn)現(xiàn)象。同時(shí)，基質(zhì)的消毒同土壤消毒相比更經(jīng)濟(jì)、方便。
（6）便于工廠化生產(chǎn)。無(wú)土栽培充分顯示出農(nóng)業(yè)可以像工業(yè)生產(chǎn)一樣，機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)作物，完全由人工控制植物生長(zhǎng)�，F(xiàn)在世界上已有全自動(dòng)化無(wú)土栽培設(shè)施和立體化無(wú)土栽培工廠。
2．無(wú)土栽培的類型
無(wú)土栽培根據(jù)所用基質(zhì)的不同而有不同的類型，可分為水培、沙培等。
3．無(wú)土栽培的技術(shù)基礎(chǔ)
培養(yǎng)液的成分、濃度、配制和調(diào)節(jié)，是無(wú)土栽培的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
營(yíng)養(yǎng)液應(yīng)具備以下三個(gè)特點(diǎn)：
（1）包括所有的必需的礦質(zhì)元素，對(duì)某些植物還可以增加有關(guān)的元素，例如禾本科植物的營(yíng)養(yǎng)液中可以加入適量的Si。
（2）是均衡的營(yíng)養(yǎng)液，也就是礦質(zhì)元素之間要有適宜的濃度比例。
（3）具有適宜的pH范圍。
二、教材相關(guān)知識(shí)
高中生物教材中與無(wú)土栽培相關(guān)的知識(shí)主要包括：
（1）高二必修教材第一冊(cè)中的植物代謝部分內(nèi)容（植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、植物對(duì)水分的吸收和利用、光合作用和呼吸作用等）。
（2）高二必修教材第二冊(cè)中的遺傳和變異知識(shí)，如植物礦質(zhì)元素吸收具有選擇性的根本原因是什么？
（3）高三選修教材中的光合作用和生物固氮知識(shí)。
【典型例題分析】
【例】小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗�。˙B）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對(duì)基因雜合即為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖。現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗�。≧r）的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。（寫(xiě)出包括親本在內(nèi)的前三代即可）
解析：本題是2003高考全國(guó)卷（新課程卷）中的第26題，本題重在考查以遺傳規(guī)律為主的相關(guān)知識(shí)，如基因的自由組合規(guī)律、作物育種的方法、生殖的種類等。從試題設(shè)計(jì)的角度，此題隱含的考查內(nèi)容十分豐富，能夠很好地考查學(xué)生的多種素質(zhì)，如能力素質(zhì)，包括理解問(wèn)題的能力、分析問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力；學(xué)習(xí)素質(zhì)，在準(zhǔn)確理解問(wèn)題后，運(yùn)用簡(jiǎn)明的方法科學(xué)表達(dá)自己觀點(diǎn)的素質(zhì)等。該試題的開(kāi)放性較高，這種開(kāi)放性主要體現(xiàn)在題干所提供信息的開(kāi)放性和解答過(guò)程的開(kāi)放性，這就要求學(xué)生能夠在開(kāi)放性的素材中通過(guò)認(rèn)真審題，找出嚴(yán)格的限制條件；在開(kāi)放性的解答過(guò)程中把握嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)范和準(zhǔn)確的邏輯內(nèi)涵。本題學(xué)生在解答時(shí)易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：
①不能準(zhǔn)確地繪制遺傳圖解。
②混淆了雜交育種與單倍體育種，導(dǎo)致部分考生在選育小麥時(shí)運(yùn)用了單倍體育種的方法。
�、垲}意理解不到位或出現(xiàn)偏差，如第一代馬鈴薯基因型的確定，有的學(xué)生認(rèn)為可以是yyRr 、Yyrr，也可以是Y_ R_，但如果我們仔細(xì)分析要培養(yǎng)的馬鈴薯表現(xiàn)型就會(huì)發(fā)現(xiàn)其基因型不能是Y_ R _，否則就沒(méi)有選育的必要了。
④在做題時(shí)沒(méi)有考慮到利用種子繁殖和利用塊莖進(jìn)行繁殖對(duì)后代的影響。
答案： 小麥
第一代 AABB × aabb 親本雜交
↓
第二代 F1 AaBb 種植F1代自交
↓自交
第三代 F2 A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb 種植F2代，選矮桿、抗病（aaB_），繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體
（注：①A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb表示F2出現(xiàn)的九種基因型和四種表現(xiàn)型。
�、趯W(xué)生寫(xiě)出F2的九種基因型和四種表現(xiàn)型均給滿分）
馬鈴薯
第一代 yyRr × Yyrr 親本雜交
↓
第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 種植，選黃肉、抗�。╕yRr）
第三代 YyRr 用塊莖繁殖
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