2025屆高考生物二輪專題復習與測試板塊二植物生理學命題最前沿五提高農作物產量

[命題最前沿五]提高農作物產量1．(2023·湖北等級考)高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產約3%～8%。關于高溫下作物減產的原因，下列敘述錯誤的是(D)A.呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B.光合作用強度減弱，有機物合成減少C.蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫D.葉綠素降解，光反應生成的NADH和ATP減少解析：呼吸作用的最適溫度高于光合作用的，氣溫升高，植物呼吸作用增強，消耗的有機物增多，造成作物減產，A正確；溫度升高，可能導致光合作用相關酶的活性降低，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；溫度升高，蒸騰作用增強，植物易失水萎蔫，從而影響正常的生命活動，造成減產，C正確；據題干信息可知，高溫使葉片變黃、變褐，推測高溫導致葉綠素降解，光反應產生的NADPH和ATP減少，NADH在呼吸作用過程中產生，D錯誤。2．關于生物學原理在生產實踐中的應用，下列敘述錯誤的是(C)A.“一次施肥不能太多”是為了避免土壤溶液濃度過高，引起燒苗現象B.農家肥在土壤中微生物的分解下產生CO2和無機鹽，提高光合作用速率C.“露田、曬田”能為根系提供更多O2，促進細胞呼吸，有利于根吸收無機鹽和有機物D.“肥田之法，種綠豆最佳”，利用根瘤菌和綠豆的互利共生肥田解析：“露田、曬田”能為根系提供更多O2，促進根細胞有氧呼吸，有利于根吸收更多的無機鹽，但不能促進根吸收有機物。3．間作是指同一生長期內在同一田塊上間隔種植不同作物的種植方式。已知氨基酸總量高的鮮葉更適合制作優(yōu)質綠茶。某科研小組對單作、間作兩種種植方式影響茶葉品質的光合作用機制進行了如下研究。Ⅰ.實驗分組：甲組(單作)：只種植茶樹(高1米左右)；乙組(間作)：桂花樹(高5～6米)與茶樹間行種植。Ⅱ.實驗過程：在同一茶廠，試驗地坡勢平緩度、土壤肥力基本一致，分別于春茶、夏茶的生長季節(jié)測定。選擇天氣晴好的日期，8：00—18：00每隔2h測一次茶樹的相關數據，結果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖A中，導致8：00—12：00期間甲、乙兩組凈光合速率均增加的環(huán)境變化是_________________________________________。圖B中，與甲組相比，乙組在10：00—12：00期間凈光合速率繼續(xù)增加的原因是________________________________。茶樹對不同元素的吸收量具有差異的直接原因是___________________________________________________________。(2)實驗測得兩種種植條件下不同季節(jié)對茶葉氨基酸總量(%)的影響如下表所示。由此可知，更適合制作優(yōu)質綠茶的采摘季節(jié)和種植方式分別是___________________________。處理春茶夏茶甲組2.381.49乙組2.962.00(3)科研人員為研究果實對鄰近葉片光合速率的影響。選擇若干生理狀況相同的植株，隨機均分為2組，分別測定第15片葉片光合速率；實驗組摘除果實，對照組不摘除果實，再次測定2組第15片葉光合速率。結果表明：實驗組光合速率顯著下降。基于上述實驗設計的最合理假設是________________________________________________________________________________________________。解析：(1)題圖A中，8：00—12：00期間光照強度增加(和溫度升高)導致甲、乙兩組凈光合速率均增加。題圖B中，與甲組相比，乙組在10：00—12：00期間凈光合速率繼續(xù)增加，原因是桂花樹的遮陰作用使環(huán)境溫度適宜(或間作使光照強度、溫度適宜)，不影響氣孔開度，CO2的吸收不受影響。細胞膜對無機鹽的吸收取決于細胞膜上載體蛋白的種類及數量，由于(茶樹根系)細胞膜上吸收不同離子的載體蛋白的種類和數量存在差異，故其對不同元素的吸收量具有差異性。(2)氨基酸含量高的鮮葉比較適合制作優(yōu)質綠茶，據題表數據可知，乙組春茶的氨基酸總量最高，因此更適合制作優(yōu)質綠茶的采摘季節(jié)和種植方式是春季、間作。(3)由于摘除果實后光合速率顯著下降，故根據實驗設計的最合理假設是葉片中光合產物的積累會抑制光合作用的進行。答案：(1)光照強度增加(和溫度上升)桂花樹的遮陰作用使環(huán)境溫度適宜，茶樹葉片氣孔未關閉，不影響CO2的吸收(茶樹根系)細胞膜上吸收不同離子的載體蛋白的種類和數量存在差異(2)春季、間作(3)葉片中光合產物的積累會抑制光合作用的進行4.農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產量的目的。請回答下列問題：(1)輪作是指在同一田塊上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式。農民通常將玉米和大豆進行輪作。玉米對土壤中氮和硅的吸收量較多，而對鈣的吸收量較少；豆科植物吸收大量的鈣，而對硅的吸收量極少。根據題意可知，將玉米和大豆輪作的好處是__________________________________________(答出一點即可)。(2)農民有時也會進行玉米和大豆的間行種植，其生物學原理是________________________________________。(3)很多植物不能混合種植，混合種植會導致產量下降。某生物興趣小組欲通過一次實驗進行如下兩方面的研究：一是驗證甲、乙兩種植物混合種植，導致兩種植物的單株平均干重均下降；二是探究兩種植物根部競爭、莖葉競爭對單株平均干重的影響強度。完成如下實驗步驟以及實驗結果分析。①實驗步驟：a.選擇生長狀況相似的健康甲、乙植株若干，分成適量且等量的幾組備用。實驗共分四組，編號為A、B、C、D。b.A、B組的甲、乙植株______________________________，以此為對照；C組的甲、乙植株種植在同一土壤中但莖葉部分分開，以形成根部競爭；D組的甲、乙植株__________________________，以形成莖葉競爭。c.在相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時間，測定各組植株的單株平均干重。②實驗結果分析：若__________________________________________，說明根部競爭的影響大；若______________________________________，說明莖葉競爭的影響大；若C、D組的單株平均干重比A、B組低，且兩組下降量相當，說明根部競爭與莖葉競爭的影響強度相當。解析：(1)玉米主要吸收氮和硅，而大豆主要吸收鈣，所以二者輪作的好處是防止土壤養(yǎng)分失衡(或充分利用土壤營養(yǎng))。(2)玉米和大豆間行種植，可利用大豆根瘤菌的固氮作用增加土壤中氮的含量，同時玉米和大豆間行種植可充分利用光能(或提高光能利用率)，提高單位土地面積的糧食產量。(3)①實驗設計時要注意單一變量原則和對照原則，A、B組的甲、乙植株單獨種植，以此為對照；C組的甲、乙植株種植在同一土壤中但莖葉部分分開，以形成根部競爭；D組的甲、乙植株種植在隔離的土壤中但莖葉部分交織，以形成莖葉競爭。②若C、D組的單株平均干重比A、B組低，且C組下降量大于D組，說明根部競爭的影響大；若C、D組的單株平均干重比A、B組低，且C組下降量小于D組，說明莖葉競爭的影響大；若C、D組的單株平均干重比A、B組低，且兩組下降量相當，說明根部競爭與莖葉競爭的影響強度相當。答案：(1)防止土壤養(yǎng)分失衡(