一轮复习新教材苏教版高考热点题型二细胞代谢在农业生产中的应用课件

高考热点题型二细胞代谢在农业生产中的应用【考向突破·对点精练】考向一农业生产中的细胞代谢1.轮作、间种、套种:从空间和时间上更好地利用光能,提高单位面积的产量。2.合理密植、间苗、修剪:便于通风,可保证有充足的CO2供应,以提高光合作用强度。3.温室栽培:(1)提高CO2浓度:释放干冰或多施农家肥,可供应充足的CO2,可以提高光合作用强度。(2)保持昼夜温差:以降低呼吸作用消耗,从而使农作物积累更多的有机物。(3)选用无色透明玻璃。在无色光下,植物光合作用的效率最高。4.后期去老叶:降低呼吸作用消耗的有机物。5.稻田定期排水:减少无氧呼吸产生的酒精对根系的影响。6.中耕松土:可增加土壤的透气性,提高根细胞的呼吸作用强度,促进根对矿质离子的吸收,又促进了硝化细菌的硝化作用,提高土壤的肥力。7.合理施肥:施肥过多,会造成“烧苗”现象;施肥过少,又不能满足植物的生长,出现“缺素”症状。8.合理灌溉:根据作物的需水规律,适时、适当地灌溉,既能节约用水,又能取得最大的效益。9.移栽农作物:(1)保留部分土壤,保存了根系,便于吸水。(2)去掉几片大叶,减少蒸腾失水。(3)常在傍晚或阴天时移栽,避免过强光照,使水分散失过多。【对点训练】1.(2022·扬州模拟)农业生产上往往会根据具体情况采用单作或间作的种植方式。单作是指在同一块田地上种植一种作物;间作是在同一块田地上于同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上作物。将桑树和大豆分别单作或间作,测得两种植物的光合速率如图所示。据图分析,下列叙述正确的是(

)A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作【解析】选D。由图可知,桑树间作时呼吸强度变大,大豆间作时呼吸强度变小,A错误;图中显示与单作相比,桑树间作时光合作用的光饱和点增大,而大豆减小,B错误;大豆在光照强度达到两条曲线相交之前时,间作的光合速率比单作高,C错误;曲线与横坐标的交点(即光补偿点)代表光合强度与呼吸强度相等,此点之后植物开始积累有机物,图显示大豆单作光补偿点大于间作,所以大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,D正确。2.盐碱土是指富含钠、钾、钙、镁等元素且呈碱性的土壤。盐碱土中的大多数钙、镁等元素往往会形成不溶性化合物,使农业生产受到严重损失。某实验小组以紫花苜蓿作为实验材料,研究不同浓度的NaCl溶液对植物生长的影响,结果如图。(注:气孔导度用单位时间内单位叶面积通过气孔的气体量表示;假定细胞呼吸速率不变。)(1)盐碱土影响紫花苜蓿根部对水分的吸收,水分在光合作用中的作用有_______。请从叶绿素的角度分析,盐碱土影响光合作用过程的机理是_________________。

(2)据图可知,在0.4%NaCl溶液的影响下紫花苜蓿叶片的净光合速率下降,主要是由于_____下降,因此净光合速率下降的原因是_________。

(3)据图可知,与NaCl溶液浓度为0.4%相比,当NaCl溶液浓度为0.8%时,胞间CO2浓度下降,原因是___________________________。

【解析】(1)盐碱土影响紫花苜蓿根部对水分的吸收,水分在光合作用中的作用有参与水的光解、是光合作用物质的良好溶剂、运输光合作用物质等。镁是组成叶绿素的元素,从叶绿素的角度分析,盐碱土中镁元素形成不溶性化合物,不易被植物吸收,合成叶绿素减少,导致叶绿素含量降低,吸收和转化的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,导致暗反应减弱,光合作用强度下降。(2)分析图可知,在0.4%NaCl溶液的影响下,紫花苜蓿叶片气孔导度下降,其净光合速率下降,故下降的主要原因是气孔导度下降,在0.4%NaCl溶液的影响下,气孔导度下降,进入细胞间隙的CO2减少,光合作用速率下降,细胞呼吸速率基本不变,所以净光合速率下降。(3)分析图可知,与NaCl溶液浓度为0.4%相比,当NaCl溶液浓度为0.8%时,胞间CO2浓度下降,原因是当盐浓度由0.4%升到0.8%时,气孔导度上升,进入细胞间隙的CO2增多,但净光合作用利用掉的CO2量比进入细胞的CO2多,使胞间CO2浓度下降。答案:(1)参与水的光解;是光合作用物质的良好溶剂;运输光合作用物质等盐碱土中镁元素形成不溶性化合物,不易被植物吸收,合成叶绿素减少,导致叶绿素含量降低,吸收和转化的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,导致暗反应减弱,光合作用强度下降(2)气孔导度在0.4%NaCl溶液的影响下,气孔导度下降,进入细胞间隙的CO2减少,光合作用速率下降,细胞呼吸速率基本不变,所以净光合速率下降(3)当盐浓度由0.4%升到0.8%时,气孔导度上升,进入细胞间隙的CO2增多,但净光合作用利用掉的CO2量比进入细胞的CO2多,使胞间CO2浓度下降

3.技术人员研究不同浓度的尿素对极晚熟油桃光合作用等生理状态的影响,结果如表,回答相关问题:组别尿素浓度(g·株-1)蒸腾速率(μmol·m-2·s-1)气孔导度(μmol·m-2·s-1)净光合速率(μmol·m-2·s-1)一组01.501608.70二组1002.1523312.00三组2001.8819710.30四组4001.6818011.50五组6001.4816013.00(1)尿素中的氮通过影响_____________(至少填两种物质名称)的合成影响光合作用。若要探究叶绿体色素含量与光合速率的关系,可通过纸层析法将其从色素提取液中分离出来,原理是_____________。

(2)在相同且适宜温度条件下,研究发现第三、四、五组植株叶绿素含量基本保持稳定,但净光合速率增大,最可能的原因是_____________。

(3)技术人员又对两种土质栽培时,在施用不同尿素量后,对单株果实产量影响的实验结果绘制了如图所示曲线:①根据曲线,描述尿素施用量对单株果实产量影响的结果是__________。

②实验发现尿素施用量较多会引起叶片过于肥大造成产量下降,试分析其可能的原因_____________。

组别尿素浓度(g·株-1)蒸腾速率(μmol·m-2·s-1)气孔导度(μmol·m-2·s-1)净光合速率(μmol·m-2·s-1)一组01.501608.70二组1002.1523312.00三组2001.8819710.30四组4001.6818011.50五组6001.4816013.00【解析】(1)参与光合作用的物质中含有氮元素的有叶绿素﹑酶、ATP、NADPH等。纸层析法分离色素的原理是:叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快。(2)三、四、五组植株的尿素浓度逐渐增加,叶绿素含量基本保持稳定,而净光合速率却增加,可能原因是氮元素用于合成与光合作用有关的酶的数量逐渐增加。(3)①曲线图的自变量有土质的种类和尿素施用量,因变量是单株果实产量,由曲线图可知,随着尿素施用量增加,胶泥土和沙壤土中单株果实产量均先升高后下降,且胶泥土条件下单株果实产量高于沙壤土。②尿素施用量较多,叶片过于肥大,果实产量却下降,可能原因是运往果实的光合产物减少或叶片过于肥大,相互遮挡,呼吸强度增大,植株净光合速率降低。答案:(1)叶绿素、酶、ATP、NADPH等叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快(2)与光合作用有关酶的含量增加(其他合理答案也可给分)(3)随着尿素施用量增加,胶泥土和沙壤土中单株果实产量均先升高后下降,且胶泥土条件下单株果实产量高于沙壤土运往果实的光合产物减少(叶片过于肥大,相互遮挡,呼吸强度增大,植株净光合速率降低)考向二以细胞代谢为载体,跨模块、跨章节考查植物生理过程研究细胞代谢的最终目的是为农业生产服务,最终实现增收、提高产量的目的,跨模块、跨章节知识的整合考查有增加的趋势,其涉及的知识点有:1.水、无机盐的吸收和运输;2.酶的本质及作用;3.作物育种;4.植物激素作用原理及应用;5.种间关系;6.生态系统的结构与功能;7.转基因技术等。通常结合农业生产实际,以图表作为信息载体,考查细胞代谢的相关知识,重点考查影响细胞呼吸、光合作用的因素。【对点训练】4.大豆与根瘤菌是互利共生关系,如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径,请据图回答,有关叙述错误的是(

)A.催化PGA合成的酶存在于叶绿体类囊体上,催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中B.根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成C.叶绿体中合成ATP的能量来自光能,根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类的分解D.大多数植物长距离运输的主要有机物是蔗糖而不是葡萄糖,原因之一是蔗糖是非还原糖,性质较稳定【解析】选A。据图所示可知,催化PGA(C3)合成的酶存在于叶绿体基质中;CO2进入叶绿体基质形成PGA,然后PGA被还原,形成TP,TP被运出叶绿体,在细胞质基质中合成为蔗糖,可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中,A错误;NH3中含有N元素,可以组成氨基酸中的氨基,B正确;光合作用的光反应中,叶绿体的色素吸收光能,将ADP和Pi合成为ATP;根瘤菌与植物共生,从植物根细胞中吸收有机物,主要利用糖类作原料进行细胞呼吸,释放能量,合成ATP,C正确;葡萄糖是单糖,而蔗糖是二糖,以蔗糖作为运输物质,其溶液中溶质分子个数相对较少,渗透压相对稳定,而且蔗糖为非还原糖,性质较稳定,D正确。5.(多选)(2022·南通模拟)为研究细胞分裂素对植物生长的影响,研究人员将长势相同的杨树苗随机均分为甲、乙、丙、丁四组,分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中,一段时间后,得到如下结果。下列分析错误的是(

)组别实验处理实验结果细胞分裂素浓度(mg/L)叶绿素总量(mg/g)叶绿素a/b净光合速率(μmol·m-2·s-1)甲01.6372.0837.40乙0.51.8161.7037.50丙1.02.2591.6118.24丁3.02.4381.5327.97注:叶绿素a/b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比A.由表分析可知,细胞分裂素对提高杨树的净光合速率具有促进作用B.四组实验中杨树幼苗的叶绿素总量越高,植株的净光合速率越大C.在一定范围内,随细胞分裂素浓度升高,其对叶绿素b合成的促进作用逐渐增强D.在0.5~1.0mg/L范围内,缩小浓度梯度可进一步测定细胞分裂素的最适浓度【解析】选B、D。由表格信息可知,乙、丙和丁组的细胞分裂素均能促进杨树的净光合速率,A正确;四组实验中,丁组杨树幼苗的叶绿素总量更高,但丁组植株的净光合速率小于丙组,B错误;由表格数据可知,与对照组相比,细胞分裂素使叶绿素a/b降低,可推测细胞分裂素对叶绿素b的合成有更大的促进作用,且在一定范围内,随细胞分裂素浓度升高,其对叶绿素b合成的促进作用逐渐增强,C正确;本实验结果不能说明乙组和丙组细胞分裂素浓度是促进杨树净光合速率的最适浓度范围,若需确定细胞分裂素的最适浓度,应在0.5~3.0mg/L范围内,缩小浓度梯度进一步测定,D错误。6.油菜素内酯(BL)被称为第六类植物激素。研究人员以玉米幼苗为材料,探究不同浓度的BL对玉米幼苗光合速率、呼吸速率和干重的影响,实验数据如表所示(QCO2的单位:mg·g-1dw·h-1)。请回答问题:BL浓度(mg/L)喷洒后第6天幼苗干重(g)第2叶光合速率地上部分呼吸速率QCO2相对值QCO2相对值08.3100%2.7100%0.497310-78.6103.6%8.0296.3%0.581810-611.5138.6%2.8103.7%0.607410-310.5126.5%2.281.5%0.710010-18.4101.2%2.592.6%0.53081008.197.6%1.763.0%0.4498(1)BL浓度为0的这组实验可作为该实验的____________。

(2)玉米幼苗吸收的CO2参与光合作用的暗反应,该阶段固定CO2形成的C3在ATP和NADPH的作用下形成_______和____________。据表中数据分析,用浓度为____________mg/L的BL处理的幼苗地上部分相对呼吸速率远远高于其他处理组。幼苗干重随BL浓度变化的趋势可描述为_________。

(3)研究表明,BL促进构成RuBP羧化酶的rbcl蛋白的大量表达,进而使RuBP羧化酶的活性增强,这说明植物激素可以通过影响________________过程来调节植物生命活动。

(4)在玉米没有完全成熟时,将果穗和秸秆一起收获并切碎,放入青贮池中厌氧发酵,一段时间后作为牛羊的青饲料。从能量利用的角度分析这样做的目的是________________。

【解析】(1)本实验主要研究BL浓度对玉米幼苗光合速率、呼吸速率