2023届高考生物二轮复习细胞代谢在农林业生产中的应用学案含答案
展开第三讲 细胞代谢在农林业生产中的应用
【p21】
1.果脯腌制过程中慢慢变甜是细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,获得了糖分的结果。
2.根吸收水分和吸收无机盐是两个相对独立的过程,在生产生活实践中需要合理灌溉和合理施肥。
3.________能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得清亮;利用________处理废柴油,既保护了环境又使其得到了合理利用。
4.将荧光素酶基因导入植物体,再用荧光素溶液浇灌植物,使转基因植物在黑暗中发光,从而培育出一种能发光的“荧光树”。
5.在农业生产上,人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关,例如,中耕松土、适时排水,就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用,以促进作物的生长;在储存果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用,以减少________的消耗。
6.光合作用产生的有机物,不仅供植物体自身利用,还养活了所有异养生物。光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。
7.光合作用的原料——________、________,动力——光能,都是影响光合作用强度的因素,因此只要影响到原料、能量的供应,都可能是影响光合作用强度的因素。例如,环境中的CO2浓度,叶片气孔开闭情况;叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成和结构的因素,如无机营养、病虫害,也会影响光合作用强度。此外,光合作用需要众多酶参与,因此影响酶活性的因素(如温度等),也是影响因子。
【答案】3.果胶酶 脂肪酶 5.有机物 7.H2O CO2
【p21】
1.松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施,试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响,并指出如何尽量减少不利影响。(p96)
松土透气可以使根部细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,促进作物生长,吸收更多的CO2,缓解全球气候变暖现象;增强根系的水土保持能力;避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外,松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物的分解,为植物生长提供更多的CO2,也有可能导致局部大气CO2浓度上升。松土不当,可能伤害植物根系;要根据不同植物、植物不同的生长阶段等,采取不同的松土方法。
2.与传统的生产方式相比,植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势?又面临哪些困难?你对植物工厂的发展前景持什么观点?(p101)
与传统生产方式相比,植物工厂生产蔬菜可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等,但同时面临技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。
3.在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤,播下一粒种子,将玻璃瓶密封,放在靠近窗户能照到阳光的地方,室内温度保持在30 ℃左右。不久,这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗?如果能,请说明理由。如果不能,请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。(p106)
植物的生活需要水、无机盐、阳光、适宜的温度、空气(含有二氧化碳),从给出的信息可以看出,植物生长的基本条件都是满足的,因此,只要没有病虫害等不利因素,这株植物(幼苗)就能够生存一段时间。但究竟能够生存多长时间,涉及的问题很多。潮湿的土壤含有水分,植物根系吸收水分后,大部分可通过蒸腾作用散失到空气中,由于瓶子是密闭的,散失到空气中的水分能够凝结,回归土壤供植物体循环利用。但是,随着植株的生长,越来越多的水分通过光合作用成为有机物的组成部分,尽管有机物能够通过呼吸作用释放出二氧化碳和水(这些水既可以散失到空气中回归土壤,也可以在叶片细胞中直接用于光合作用),毕竟有机物是不断积累的,这意味着回归到土壤的水分会越来越少,有可能成为影响植物生存的限制因素,因此,要预测植物生存的时间,需要知道土壤含水量和植物体内有机物积累速率等信息。土壤中的无机盐被植物根系吸收以后,绝大部分成为植物体的组成成分(少量可能随落叶归还土壤),因此难以循环利用,但植物对无机盐的需求量是很少的,土壤中无机盐到底能满足植物体生长多长时间的需要与土壤的多少、土壤中各种无机盐的含量、植株的大小等有关,这些信息是任务提示中没有给出的,因此不能从这方面作出准确预测。从给出的信息可知,在阳光和温度方面不存在制约瓶中植物生存的问题。二氧化碳是植物进行光合作用必需的原料之一,瓶中的二氧化碳通过植物的光合作用被植物体利用,转化为有机物。有机物通过植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水,可见二氧化碳在植物体和瓶中空气之间是可以循环的。但是随着植株的生长,有机物会不断积累,这意味着空气中所含的二氧化碳会逐渐减少,要预测瓶中二氧化碳能维持植物体生存多长时间,还需要知道瓶中二氧化碳总量、植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等信息。上述推理大多是建立在植物体不断生长基础上的,这是因为玻璃瓶容积小,植物幼苗正处于生长期。此外,瓶中植物生存时间的长短,还与植物的种类有关。如果是寿命很短的某种草本植物,即使瓶中各种条件长久适宜,植物生存的时间也不会长。
4.(p108)在我国西北地区,夏季日照时间长,昼夜温差大,那里出产的瓜果往往特别甜。这是因为(D)
A.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用微弱
B.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用强烈
C.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用强烈
D.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用微弱
【p22】
1.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(×)
2.各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。(×)
3.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害。(√)
4.无氧和零上低温环境有利于水果的保鲜。(×)
5.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素。(×)
6.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量。(√)
7.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。(√)
【p22】
(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
【解析】大豆种子充分吸水胀大,此时未形成叶绿体,不能进行光合作用,但呼吸作用可以产生[H],该反应不需要在光下进行,A错误;细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H],TTF可在细胞质基质中生成,B正确;保温时间较长时,较多的TTC进入活细胞,生成较多的红色TTF,C错误;相同时间内,种胚出现的红色越深,说明种胚代谢越旺盛,据此可判断种子活力的高低,D错误。
【答案】B
(2022·全国甲卷)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是________________(答出3点即可)。
(2)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是____________________________________(答出1点即可)。
(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是________________________________________________________________。
【解析】(1)光合作用光反应阶段的场所是在叶绿体的类囊体膜上,光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形成,因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、NADPH和ATP。
(2)叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼吸消耗,其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
(3)干旱会导致气孔开度减小,叶片气孔关闭,CO2吸收减少;由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物,则C4植物能够利用较低浓度的CO2,因此光合作用受影响较小的植物是C4植物,C4植物比C3植物生长得好。
【答案】(1)O2、NADPH和ATP
(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构
(3)C4植物的CO2补偿点低于C3植物,C4植物能够利用较低浓度的CO2
(2022·全国乙卷)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是__________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加,推测其原因是______________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是____________________。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物对NO的吸收利用,可以采取的措施是______________________。
【解析】(1)主动运输是低浓度向高浓度运输,需要能量的供应、需要载体蛋白协助,由图可知,当氧气浓度小于a点时,随着O2浓度的增加,根细胞对NO的吸收速率也增加,说明根细胞吸收NO需要能量的供应,为主动运输。
(2)主动运输需要能量和载体蛋白,呼吸作用可以为主动运输提供能量,O2浓度大于a时作物乙吸收NO的速率不再增加,能量不再是限制因素,此时影响根细胞吸收NO速率的因素是载体蛋白的数量,此时载体蛋白达到饱和。
(3)据曲线图分析,当甲和乙根细胞均达到最大的NO的吸收速率时,甲的NO最大吸收速率大于乙,说明甲需要能量多,消耗O2多,作物甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
(4)在农业生产中,为了促进根细胞对矿质元素的吸收,需要定期松土,增加土壤中的含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿质元素提供能量。
【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a点时,根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关
(2)主动运输需要载体蛋白,此时载体蛋白数量达到饱和
(3)甲的NO最大吸收速率大于乙,甲需要能量多,消耗O2多
(4)定期松土
(2022·湖南卷)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35 ℃/25 ℃,光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子________(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米,至少1片绿叶视为成苗),理由是____________________________。
(2)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害,减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有________特性。
【解析】(1)种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,因此在光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时,虽然光照强度低于光补偿点,但光照有利于叶片叶绿素的形成,种子仍能萌发并成苗。
(2)该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害,减少杂草生长,须灌水覆盖,此时种子获得氧气较少,可通过无氧呼吸分解有机物供能,无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用,推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
【答案】(1)能 活种子,萌发条件适宜,胚乳的贮藏物质可满足发芽后幼苗早期生长成苗
(2)耐受酒精毒害
(2022·山东卷)强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如表所示,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图所示。
分组
处理
甲
清水
乙
BR
丙
BR+L
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收,分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是__________________。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原因有__________________________、____________________(答出2种原因即可);氧气的产生速率继续增加的原因是__________________________________________________________________。
(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制________(填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过______________________________发挥作用。
【解析】(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素,其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大,故色素分离时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。
(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量、温度等;其内部因素有酶的活性、色素的含量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足;氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生氧气的速率增强。
(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光合作用强度较高,说明加入BR后光抑制减弱;乙组用BR处理,丙组用BR和试剂L处理,与乙组相比,丙组光合作用强度较低,由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。
【答案】(1)蓝紫光
(2)五碳化合物供应不足 CO2供应不足 强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增强
(3)减弱 促进光反应关键蛋白的合成
【p23】
1.提高大棚内农作物产量的途径
途径
具体方法和注意事项
延长光
照时间
夜间适当补充光照(蓝紫光或红光):最好选择日光灯,时间不能太长,保证经济效益
增大光
合面积
合理密植:要适度,避免相互遮光造成减产
间作:要选择合适的两种作物,减少竞争导致的减产
提高光合
作用强度
提高CO2浓度:如适当通风、焚烧秸秆、施用农家肥等
合理施肥:如农家肥和化肥配合使用,还要避免施肥过度造成“烧苗”
提高净光合作用速率
适当增大昼夜温差:白天适当升温,夜间适当降温,增加有机物的积累量
【p155】
A组(选择题为单选)
1.(2021·湖南高三三模)我国是历史悠久的文明古国和农业大国,有关农谚的资料非常丰富,这些农谚,有的反映了我国劳动人民的农业生产经验,有的揭示了农作物生长繁殖的规律等。下列有关农谚的解释,错误的是( )
农谚
解释
①
“锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产”
施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐,增加产量
②
“橘生淮南为橘,生于淮北则为枳”
生物的性状受环境影响
③
“大树之下无丰草,大块之间无美苗”
生物之间的竞争和互利共生影响农作物的产量
④
“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”
适当提高昼夜温差,有利于有机物积累,增加产量
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】③“大树之下无丰草,大块之间无美苗”体现了生物之间的竞争影响农作物的产量,C错误。
2.磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构,可将暗反应过程中产生的磷酸丙糖运出,同时将释放的Pi运回。Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输,严格按照1∶1的反向交换方式进行,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.A进入叶绿体的动力来自色素吸收的光能
B.叶绿体基质中的CO2直接被光反应产生的NADPH还原
C.磷酸转运器运输Pi会造成叶绿体基质中的Pi堆积
D.磷酸转运器可通过促进蔗糖合成,从而提高CO2固定速率
【答案】D
【解析】据图分析可知,A是水是通过渗透作用进入叶绿体的,A错误;叶绿体基质中的CO2先与五碳化合物结合后被固定为三碳化合物才能被光反应产生的[H]还原,B错误;磷酸转运器运输Pi不会造成叶绿体基质中的Pi堆积,如果Pi过多可以在叶绿体基质中合成淀粉,C错误;图示表明,磷酸转运器运输暗反应的产物,可协调蔗糖合成速率与CO2固定速率,D正确。故选D。
3.(2022长沙市一中月考)“清明前后,种瓜点豆”,在清明时节种子播种下去,温度和水分适宜,过几天种子就萌芽出土了。在种子萌发过程中,鲜重变化情况如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示种子萌发的过程,下列有关叙述不正确的是( )
A.赤霉素可以促进种子萌发,播种前浸种有利于减少种子中的脱落酸
B.若测得种子在Ⅲ过程中吸收O2与释放CO2的体积比为3∶4,则此时无氧呼吸所消耗的葡萄糖与被分解的总葡萄糖之比为1∶2
C.在大豆开花结果的关键时期,在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的NAA,无法达到增产的目的
D.若土壤中缺Mg,则会导致叶片黄化,不影响植物对蓝紫光的吸收
【答案】D
【解析】种子吸收O2与释放CO2的体积比为3∶4,吸收的氧气量比释放的二氧化碳量少,说明此时种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为X,则无氧呼吸产生的二氧化碳为2X,有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,有氧呼吸过程吸收的氧气为6Y,产生的二氧化碳为6Y,由题意可得关系式:6Y∶(6Y+2X)=3∶4,解得X=Y,故无氧呼吸产生酒精所消耗的葡萄糖与被分解的总葡萄糖的比为X∶(X+Y)=1∶2,B正确;种植大豆的目的是收获种子,未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的NAA,无法产生种子,无法达到增产的目的,C正确;土壤中缺Mg导致叶绿素合成减少,叶片呈现出类胡萝卜素的颜色,叶片黄化。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,会影响植物对蓝紫光的吸收,D错误。
4.(2022雅礼中学月考)关于生物学原理在生产实践中的应用,下列叙述错误的是( )
A.“稀苗结大穗,密植多打粮”,强调合理密植,提高光能利用率
B.封闭式冷藏库中充入部分氮气可降低果蔬有氧呼吸和无氧呼吸强度
C.农作物生长发育过程中,及时去掉作物下部衰老变黄的叶片,可以提高农作物产量
D.“露田、晒田”能促进根系的细胞呼吸,有利于无机盐的吸收
【答案】B
【解析】封闭式冷藏库中充入氮气可降低有氧呼吸,促进无氧呼吸。
5.关于人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸时,葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失
B.百米赛跑时,人体产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质
C.若用18O标记葡萄糖,其彻底氧化时在生成的水中检测不到18O
D.肌细胞内的乳酸是由丙酮酸在线粒体中转化形成
【答案】C
【解析】无氧呼吸时,葡萄糖中的能量主要储存在不彻底的氧化产物中,释放的能量的主要去向是以热能形式散失,A错误;人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳,而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质,B错误;人体细胞有氧呼吸过程中,葡萄糖中的O进入二氧化碳,因此用18O标记葡萄糖,在生成的水中检测不到18O,C正确;肌细胞内的乳酸是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成,D错误。
6.某研究小组选用若干生长状况相同的烟草,置于不同光照强度且其他条件适宜的环境中进行实验,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.随着光照强度增大,光合作用强度会不断升高
B.与弱光照相比,图中强光照下叶绿素a的含量减少
C.在光强200~800 Lux范围内,光合作用强度大于呼吸作用强度
D.该实验过程中,光照强度改变不影响呼吸速率
【答案】A
【解析】在一定光照强度范围内,随着光照强度增加,光合作用强度升高,超出此范围,光合作用强度不会升高,A错误;由图可知,与弱光照下相比,强光照下叶绿素a的含量减少,B正确;在光照强度为200~800 Lux范围内,净光合速率大于0,所以光合作用强度大于呼吸作用强度,C正确;由图可看出光照强度改变不影响呼吸速率,D正确。
7.(2019·天津)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是( )
A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【解析】染色体的某一位点上发生的基因突变在普通光学显微镜下是无法观察到的,A错误;用普通光学显微镜无法观察到两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异,需要借助电子显微镜观察,B错误;与绿叶杨相比,红叶杨的叶绿体基粒类囊体减少,而叶绿体基粒类囊体薄膜是进行光反应的部位,因此,两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C正确;“植物细胞的吸水和失水”实验可用来判断细胞的死活、植物细胞液的大致浓度等,但不能用来测定红叶杨细胞中花青素的绝对含量,D错误。
8.某研究小组的实验:在某些因素的作用和影响下可以获得不同产量的春黑麦。实验结果如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)据图可知影响春黑麦产量的因素有____________________________________。
(2)比较图中D、E、F三点,实验自变量是____________。就图中所反映的因素来说,D点条件下限制春黑麦增产的主要因素是__________________________,C点条件下限制春黑麦增产的主要因素是______________________________。
(3)当环境条件由F点变为C点时,黑麦细胞叶绿体中C5含量会____________(填“增加”或“减少”),原因是________________________________________________________________________。
(4)图中的数据可以说明若想通过施肥提高产量,土壤应达到一定湿度,请分析说明原因:______________________________________________________________________________________________。
(5)除图中所示的因素外,若要进一步提高春黑麦的产量,还可以采取哪些措施?(答出两点)______________________________________________________________________。
【答案】(1)光照强度、土壤湿度和施肥情况 (2)光照强度 光照强度 土壤湿度
(3)增加 强光缺水时,气孔关闭,二氧化碳进入量减少,二氧化碳固定受阻,C3能继续还原生成C5,C5含量增加
(4)因为生物体的生命活动离不开水,故土壤应达到一定的湿度,才能保证生命活动的正常进行以及无机盐的充分溶解、吸收和利用
(5)合理密植;适当提高CO2浓度;温度要适宜等
9.为达到增加农作物产量等目的,农业生产中常采取一些栽培措施,通过影响作物的生理活动,促进作物的生长发育。回答下列问题:
(1)农谚“稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜”,揭示了农作物种类不同,________不同,所以在农作物栽培过程中合理灌溉能达到增产的目的。
(2)在同一块田里连年种同一种作物会出现产量下降现象,试解释原因:____________________________________________________________________________。
农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法来缓解这一现象,间作同时也能提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长,其株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的最低光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是____________________。选择这两种作物的理由是______________________________________________________。
作物
甲
乙
丙
丁
株高(cm)
170
65
59
165
光饱和点
(μmol·m-2·h-1)
1 200
1 180
560
623
【答案】(1)需水量
(2)作物对矿质元素离子的吸收有选择性,导致土壤中某些元素消耗过多,含量下降,严重影响植物生长 甲和丙 作物甲光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物丙光饱和点低且长得矮,与作物甲间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
【解析】(1)“稻田水多是糖浆,麦田水多是砒霜”,由此可以看出不同植物对水分的需求不同(需水量不同),故合理灌溉有助于增加产量。
(2)如果长期在同一块田里种植同种作物,由于作物对矿质元素离子的吸收有选择性,导致土壤中某些元素含量下降,影响作物的产量。根据表格信息可知,甲和丙作物之间株高差最大,且作物甲光饱和点高,作物丙光饱和点低,而在同一生长期内,同一农田上间隔种植两种作物,高矮植物搭配更有利于提高光能的利用率,更高的光饱和点能使植物吸收更多的光能,故应选择甲和丙作物进行间作。
B组(选择题为不定项)
1.(2022雅礼中学月考)如图是夏季连续两昼夜内,生长在自然光照下的植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1~S5表示曲线与坐标轴围成的面积。下列叙述错误的是( )
A.图中B点和I点的光照强度为光补偿点
B.图中DE段植物只进行细胞呼吸,非直线可能是因为夜间温度不稳定
C.S1+S3+S5可表示黑暗中细胞呼吸强度的相对大小,S2+S4可表示净光合强度的相对大小
D.图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度
【答案】C
【解析】B和I点时植物光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳量相等,即光合作用强度等于呼吸作用强度,对应的光照强度为光补偿点,A正确;图中DE段植物只进行细胞呼吸,不是直线的原因可能是夜间温度不稳定,温度影响酶的活性,进而影响植物的呼吸作用强度,B正确;S1中靠近B点处光照强度不为0,只是呼吸作用强度大于光合作用强度,不能代表黑暗中的细胞呼吸强度,S3、S5同理,C错误;图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度,D正确。
2.下图为与光合作用有关的几种曲线关系,相关表述不正确的是( )
A.图甲中有机物制造量最大时的温度为25 ℃
B.若图乙中a、b均为光补偿点,则a、b的净光合速率相等
C.图丙中a点不会随着环境条件的变化而发生移动
D.若甲、乙、丙、丁为同一植物,则四图中的a点含义相同
【答案】ACD
【解析】图甲中有机物制造量最大,即总光合作用速率最大,也就是两条线上对应点纵坐标之和,图中温度为25 ℃时对应的值大约为2和3.8,而a点值为3,相加之和小于a点的和,A错误;图乙中a点温室CO2浓度最高,b点温室CO2浓度最低,则呼吸速率等于光合速率,即a、b的净光合速率均为0,B正确;若图丙是在最适温度条件下测得,则当温度升高或降低时,光合作用速率均降低,a点均右移,C错误;若甲、乙、丙、丁为同一植物,则乙、丙、丁的a点含义相同,甲图与之不同,D错误。
3.金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,下列相关叙述正确的是( )
A.过程②不需要O2的参与,产生的“物质X”是丙酮酸
B.过程①②③⑤均有能量释放,大部分用于合成ATP
C.过程③⑤无氧呼吸产物不同,其根本原因是细胞中基因的种类不同
D.在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止乳酸中毒
【答案】AD
【解析】②为细胞呼吸第一阶段,不需要O2参与,“物质X”是丙酮酸,A正确;过程①②均有能量释放,少部分用于合成ATP,过程③⑤是无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,B错误;过程③⑤无氧呼吸产物不同,其根本原因是基因的选择性表达,C错误;由图可知乳酸在肌细胞中转化为酒精并通过腮血管排出,能防止乳酸积累导致的乳酸中毒,D正确。
4.(2022长郡月考)科学家利用萤火虫发光的原理,将荧光素酶基因导入植物后,再用荧光素溶液浇灌植物,使转基因植物在黑暗中发光,从而培育出荧光树。下列关于萤火虫发光的相关原理解释不正确的是( )
A.荧光素激活过程中涉及的化学反应为吸能反应
B.萤火虫中的荧光素接受ATP中的能量后,活跃的化学能转化为光能
C.引起荧光树发光的直接能源物质ATP中的能量来自光合作用和呼吸作用
D.萤火虫中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,体现了ATP作为催化剂的特性
【答案】CD
【解析】引起荧光树发光的ATP不来自光合作用,C错误;ATP本身没有催化剂的作用,D错误。
5.(2022湖南省新高考教学教研联盟)下列有关生命现象的解释,错误的是( )
A.植物遭水淹后出现烂根,原因是根细胞因缺氧进行无氧呼吸产生乳酸
B.活细胞不能被台盼蓝染成蓝色,原因是细胞膜具有选择透过性
C.胚芽鞘向光弯曲生长,原因是单侧光照射引起生长素分布不均匀
D.对农作物施肥过多会造成“烧苗”,原因是外界溶液浓度过高导致细胞渗透失水
【答案】A
【解析】植物遭水淹后出现烂根,原因是根细胞因缺氧进行无氧呼吸产生酒精,A错误;活细胞不能被台盼蓝染成蓝色,原因是细胞膜具有选择透过性,台盼蓝无法进入细胞,B正确;胚芽鞘在单侧光的照射下生长素作横向运输,导致背光侧多于向光侧,C正确;一次施肥过多,导致土壤溶液浓度过大,根细胞渗透失水,引起烧苗,D正确。
6.(2022长沙市一中二模)图一表示A、B、C三种植物适应不同环境的碳固定模式,图二表示图一中某种植物代谢示意图,科学家向A植物培养液中通入14CO2,给予实验装置不同时间光照的放射性物质分布结果见表格,请回答下列问题:
图一
图二
实验组别
光照时间(s)
放射性物质分布
1
2
大量3磷酸甘油酸(三碳化合物)
2
20
3磷酸甘油醛、4磷酸赤藓糖、7磷酸景天庚酮糖等12种磷酸化糖类
3
60
除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等
(1)图一A植物叶绿体中Rubisco是指一种羧化酶,能催化核酮糖1,5二磷酸(C5)接受CO2,产生3磷酸甘油酸(C3),此过程被称为________________,由表可知,光合作用的产物除氧气以外还有__________________________________等。图二所示植物代谢类型最可能是图一中______________(用字母作答)植物。
(2)科学家在无光无氧条件下用碘乙酸抑制A植物呼吸作用第一阶段,发现其叶肉细胞细胞质基质中的葡萄糖仍然会大量分解,科学家将此代谢过程称为HMS,HMS过程中出现了3磷酸甘油醛、4磷酸赤藓糖、7磷酸景天庚酮糖等产物,最终能产生CO2和NADPH,请推测HMS对于叶肉细胞光合作用的意义:____________________________________________________________________(答3点)。
(3)Rubisco还是一种催化C5加氧反应的酶,O2是Rubisco作为羧化酶的竞争性抑制剂,PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于Rubisco,B植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,请推测在干旱环境中,B植物生长比A植物更好的原因是____________________________________________________________________。
【答案】(1)CO2的固定 糖类、氨基酸、有机酸 C
(2)①NADPH可能为物质合成提供还原力;②可能为光合作用提供CO2;③各种磷酸化糖类可以为光合作用提供中间产物
(3)干旱环境下,气孔部分关闭,胞间CO2含量较少,叶肉细胞中PEP羧化酶对CO2亲和力远远大于Rubisco,B植物产生大量C4酸,B植物的C4酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO2,使维管束鞘细胞的[CO2]/[O2]的比率提高,改变了Rubisco的作用方向,B植物暗反应更大,光合作用就更大,故可能生长更好
7.(2022长郡中学二模)下图1为研究人员绘制的光反应发生机理示意图。PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收利用光能进行电子传递。光反应中经过一系列的电子传递,在图中膜两侧建立H+电化学梯度。
(1)光反应合成ATP所需能量直接依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差形成的离子势能,图1中使膜两侧H+浓度差增加的过程有:PQ在传递电子的同时将H+转运到类囊体中、____________________________________、____________________________________。
(2)为研究光系统中叶绿素的合成条件,科学家将不含叶绿素的黄化黄瓜幼苗随机等分为6组,置于人工气候室中,分别用相同光强的白光(自然光)、紫光、蓝光、绿光、黄光和红光处理,其他培养条件相同,测定24 h内各组黄化黄瓜子叶中叶绿素的含量,结果如图2所示。请回答下列问题:
图2
①据图分析,单独使用绿光______(填“能”或“不能”)诱导黄化幼苗合成叶绿素。研究人员用无水乙醇浸泡幼苗获得色素提取液,通过对比各组色素提取液对某种颜色的光的吸收率来计算叶片中的叶绿素含量。为减少其他光合色素的干扰,“某种颜色的光”最可能是______(填“红光”“蓝紫光”或“绿光”),原因是____________________________________________________________________________________________________。
②农业生产上合理密植可提高光能、土壤中矿质元素等资源的利用率,但是种植过密也可能会造成减产。种植过密后,正常植株底层叶片有的会发黄,其原因是(答2点):____________________________________________________________________________。
【答案】(1)水光解产生H+ H+在膜外与NADP+结合形成NADPH
(2)①能 红光 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,通过比较红光的吸收率,能更准确地计算出叶绿素含量
②种植过密,底层叶片光照不足;土壤中的N、Mg等矿质元素缺乏,叶绿素无法合成
2023届高考生物二轮复习细胞代谢学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习细胞代谢学案,共53页。
2023届高考生物二轮复习命题热点聚焦1细胞的代谢学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习命题热点聚焦1细胞的代谢学案
2023届高考生物二轮复习热点1细胞代谢在生产生活中的应用学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习热点1细胞代谢在生产生活中的应用学案,共21页。