2025屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試板塊二植物生理學(xué)命題最前沿五提高農(nóng)作物產(chǎn)量

[命題最前沿五]提高農(nóng)作物產(chǎn)量1．(2023·湖北等級(jí)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(xiàn)平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%～8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的原因，下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A.呼吸作用變強(qiáng)，消耗大量養(yǎng)分B.光合作用強(qiáng)度減弱，有機(jī)物合成減少C.蒸騰作用增強(qiáng)，植物易失水發(fā)生萎蔫D.葉綠素降解，光反應(yīng)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(qiáng)，消耗的有機(jī)物增多，造成作物減產(chǎn)，A正確；溫度升高，可能導(dǎo)致光合作用相關(guān)酶的活性降低，光合作用強(qiáng)度減弱，有機(jī)物合成減少，B正確；溫度升高，蒸騰作用增強(qiáng)，植物易失水萎蔫，從而影響正常的生命活動(dòng)，造成減產(chǎn)，C正確；據(jù)題干信息可知，高溫使葉片變黃、變褐，推測(cè)高溫導(dǎo)致葉綠素降解，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，NADH在呼吸作用過程中產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。2．關(guān)于生物學(xué)原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，下列敘述錯(cuò)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(xiàn)象B.農(nóng)家肥在土壤中微生物的分解下產(chǎn)生CO2和無機(jī)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(jìn)細(xì)胞呼吸，有利于根吸收無機(jī)鹽和有機(jī)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(jìn)根細(xì)胞有氧呼吸，有利于根吸收更多的無機(jī)鹽，但不能促進(jìn)根吸收有機(jī)物。3．間作是指同一生長期內(nèi)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(zhì)綠茶。某科研小組對(duì)單作、間作兩種種植方式影響茶葉品質(zhì)的光合作用機(jī)制進(jìn)行了如下研究。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程：在同一茶廠，試驗(yàn)地坡勢(shì)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(cè)定。選擇天氣晴好的日期，8：00—18：00每隔2h測(cè)一次茶樹的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖A中，導(dǎo)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(duì)不同元素的吸收量具有差異的直接原因是___________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩種種植條件下不同季節(jié)對(duì)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(zhì)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(shí)對(duì)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(jī)均分為2組，分別測(cè)定第15片葉片光合速率；實(shí)驗(yàn)組摘除果實(shí)，對(duì)照組不摘除果實(shí)，再次測(cè)定2組第15片葉光合速率。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組光合速率顯著下降。基于上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最合理假設(shè)是________________________________________________________________________________________________。解析：(1)題圖A中，8：00—12：00期間光照強(qiáng)度增加(和溫度升高)導(dǎo)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(qiáng)度、溫度適宜)，不影響氣孔開度，CO2的吸收不受影響。細(xì)胞膜對(duì)無機(jī)鹽的吸收取決于細(xì)胞膜上載體蛋白的種類及數(shù)量，由于(茶樹根系)細(xì)胞膜上吸收不同離子的載體蛋白的種類和數(shù)量存在差異，故其對(duì)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(zhì)綠茶，據(jù)題表數(shù)據(jù)可知，乙組春茶的氨基酸總量最高，因此更適合制作優(yōu)質(zhì)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(shí)后光合速率顯著下降，故根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最合理假設(shè)是葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用的進(jìn)行。答案：(1)光照強(qiáng)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(guān)閉，不影響CO2的吸收(茶樹根系)細(xì)胞膜上吸收不同離子的載體蛋白的種類和數(shù)量存在差異(2)春季、間作(3)葉片中光合產(chǎn)物的積累會(huì)抑制光合作用的進(jìn)行4.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量的目的。請(qǐng)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(nóng)民通常將玉米和大豆進(jìn)行輪作。玉米對(duì)土壤中氮和硅的吸收量較多，而對(duì)鈣的吸收量較少；豆科植物吸收大量的鈣，而對(duì)硅的吸收量極少。根據(jù)題意可知，將玉米和大豆輪作的好處是__________________________________________(答出一點(diǎn)即可)。(2)農(nóng)民有時(shí)也會(huì)進(jìn)行玉米和大豆的間行種植，其生物學(xué)原理是________________________________________。(3)很多植物不能混合種植，混合種植會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降。某生物興趣小組欲通過一次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下兩方面的研究：一是驗(yàn)證甲、乙兩種植物混合種植，導(dǎo)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(jìng)爭、莖葉競(jìng)爭對(duì)單株平均干重的影響強(qiáng)度。完成如下實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。①實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)共分四組，編號(hào)為A、B、C、D。b.A、B組的甲、乙植株______________________________，以此為對(duì)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(jìng)爭；D組的甲、乙植株__________________________，以形成莖葉競(jìng)爭。c.在相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時(shí)間，測(cè)定各組植株的單株平均干重。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：若__________________________________________，說明根部競(jìng)爭的影響大；若______________________________________，說明莖葉競(jìng)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(dāng)，說明根部競(jìng)爭與莖葉競(jìng)爭的影響強(qiáng)度相當(dāng)。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(shí)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(chǎn)量。(3)①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意單一變量原則和對(duì)照原則，A、B組的甲、乙植株單獨(dú)種植，以此為對(duì)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(jìng)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(jìng)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(jìng)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(jìng)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(dāng)，說明根部競(jìng)爭與莖葉競(jìng)爭的影響強(qiáng)度相當(dāng)。答案：(1)防止土壤養(yǎng)分失衡(