2023屆 二輪復(fù)習(xí) 微專題(二)　提高農(nóng)作物產(chǎn)量 學(xué)案

微專題(二)提高農(nóng)作物產(chǎn)量中國這樣一個(gè)接近15億人的發(fā)展中大國，糧食一直是“天字第一號”的大問題。中國科學(xué)院院士、“共和國勛章”獲得者袁隆平是雜交水稻育種的開拓者，在為我國和世界解決糧食安全問題上做出了卓越的貢獻(xiàn)。近兩年國際糧價(jià)大漲，世界糧食儲(chǔ)備降到了30年來的最低點(diǎn)，特別是由于戰(zhàn)爭，進(jìn)一步誘發(fā)多個(gè)國家的糧食危機(jī)，甚至損害了經(jīng)濟(jì)增長并危及政治安全，在這種背景下，中國對糧食安全的擔(dān)憂大為增加。命題點(diǎn)有：控制影響作物光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素(光照、二氧化碳、水、肥、礦質(zhì)元素、輪作、間作、補(bǔ)光調(diào)溫)、先進(jìn)的育種技術(shù)、植物生長調(diào)節(jié)劑、科學(xué)防治害蟲提高作物產(chǎn)量。連作：是指一年內(nèi)或連年在同一塊田地上連續(xù)種植同一種作物的種植方式。連作的缺點(diǎn)是會(huì)使土壤養(yǎng)分不能滿足同種蔬菜的需要，易受病蟲害；同時(shí)同一蔬菜作物分泌物累積過多，會(huì)影響同種蔬菜根系的發(fā)展，植株不能正常生長，使產(chǎn)量降低。只有同一種或同一類蔬菜相隔2～3年或更長一些時(shí)間以后再種在同一塊田地上才能避免這種情況的發(fā)生。輪作：在同一塊田地上，有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物或復(fù)種組合的一種種植方式。輪作可避免連作的缺點(diǎn)，使作物根系發(fā)達(dá)，生長健壯，病害較少。間作：指在同一田地上于同一生長期內(nèi)，分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方式。采用間作要考慮淺根作物和深根作物、早熟品種和晚熟品種以及不同作物種類對土壤養(yǎng)分的需求不同等因素。套作：又稱套種，是指在前季作物生長后期的株、行或畦間播種或栽植后季作物的一種種植方式?；旆N：指在同一塊地同時(shí)混播幾種作物，如胡蘿卜與小白菜混播，小白菜出土快而胡蘿卜出土較慢，小白菜可起遮蔭作用，使胡蘿卜苗生長良好。補(bǔ)光增溫，是依照植物生長的自然規(guī)律，根據(jù)植物利用太陽光進(jìn)行光合作用的原理，使用燈光代替太陽光來提供給溫室植物生長發(fā)育所需光源，并通過一定的技術(shù)手段來適當(dāng)增加溫室內(nèi)的溫度，來提高作物的產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)病蟲害可以使用農(nóng)業(yè)防治的方法，種植作物時(shí)輪作，提前對土壤消毒殺菌，使用腐熟有機(jī)肥，栽培時(shí)科學(xué)管理。也可以使用物理防治，比如日光曝曬、黑光燈誘殺、建造障壁、高壓等。還可以使用生物防治，主要有捕食性生物、寄生性生物、病原微生物?；蚩梢允褂没瘜W(xué)防治，選擇農(nóng)藥來噴霧或澆灌，效果較好。1．(2022·江蘇泰州高三模擬預(yù)測)藍(lán)細(xì)菌色素C6能提高光反應(yīng)電子傳遞效率，SBP酶可促進(jìn)暗反應(yīng)C5的再生。研究人員嘗試將C6和SBP兩個(gè)基因?qū)霟煵?，獲得了C6株系、SB株系和C6SB株系(純合雙轉(zhuǎn)基因株)。在一定濃度CO2的溫室條件下，檢測相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如下表。下列有關(guān)說法正確的是()組別電子傳遞效率(相對值)C5再生效率/(μmol·m－2·s－1)光合速率/(μmol·m－2·s－1)野生型0.118121.524.6C6株系0.123124.825.6SB株系0.130128.727.0C6SB株系0.140132.027.4A.藍(lán)細(xì)菌及轉(zhuǎn)基因煙草SB、C6SB株系細(xì)胞中SBP酶發(fā)揮作用的場所均為葉綠體基質(zhì)B．C6株系的電子傳遞效率并未高于SB株系是因?yàn)橄嚓P(guān)基因在受體細(xì)胞中未正常表達(dá)C．C6SB株系可通過C6和SB株系雜交后篩選子代中雙雜合體進(jìn)行單倍體育種獲得D．提高溫室中的CO2濃度，四種株系的電子傳遞效率會(huì)降低，光合速率一定都能提高答案C解析藍(lán)細(xì)菌是原核生物，沒有葉綠體，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)和暗反應(yīng)相互制約，由于C6株系的C5再生效率低于SB株系，產(chǎn)生的ADP和Pi、NADP＋低于SB株系，限制了光反應(yīng)ATP和NADPH的合成，因此C6株系的電子傳遞效率并未高于SB株系，B錯(cuò)誤；C6SB株系可通過C6和SB株系雜交后篩選子代中雙雜合體進(jìn)行單倍體育種獲得，具體過程為：C6和SB株系雜交→獲得雙雜合體→花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理→篩選出C6SB株系(純合雙轉(zhuǎn)基因株)，C正確；提高溫室中的CO2濃度，四種株系的電子傳遞效率和光合速率的改變無法確定，D錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)育種的敘述正確的是()A．雜交育種和基因工程育種的原理不同B．誘變育種可以定向改變生物的性狀，加速育種進(jìn)程C．多倍體育種和單倍體育種均需要進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)的操作D．植物體細(xì)胞雜交育種的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞全能性答案D解析雜交育種和基因工程育種的原理均是基因重組，A錯(cuò)誤；誘變育種不能定向改變生物的性狀，B錯(cuò)誤；多倍體育種不需要進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)的操作，C錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞雜交育種的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞全能性，D正確。3．(2022·廣東廣州高三專題練習(xí))下列有關(guān)植物激素應(yīng)用的敘述，正確的是()A．“瓜熟蒂落”的過程只有乙烯的調(diào)節(jié)B．高濃度萘乙酸除去麥田中雜草的機(jī)理是雜草對其敏感度高C．用生長素類調(diào)節(jié)劑處理二倍體番茄幼苗，可得到多倍體番茄D．葵花開花期遇上長期陰雨天氣，常采用噴施適宜濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑來減少損失答案B解析植物的生命活動(dòng)是多種激素共同作用的結(jié)果，瓜熟蒂落不只有乙烯的調(diào)節(jié)，A錯(cuò)誤；用生長素類調(diào)節(jié)劑處理果實(shí)，得到的是無子果實(shí)，用秋水仙素才能使染色體加倍，C錯(cuò)誤；生長素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)子房壁的發(fā)育，葵花收獲的是種子，開花期遇上長期陰雨天氣，采用噴施適宜濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑不能減少損失，D錯(cuò)誤。4．(2022·廣東廣州高三模擬預(yù)測)蝗蟲是一種植食性農(nóng)業(yè)害蟲，它的生命周期包括三個(gè)階段，即卵、幼蟲(俗稱跳蝻)和成蟲。蝗蟲有群集性，成群的蝗蟲常常一同遷飛。保護(hù)蝗蟲的捕食性天敵是防治蝗蟲的有效措施，也可在山坡放養(yǎng)雞、鴨、鵝等家禽進(jìn)行防治。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．調(diào)查蝗蟲卵、幼蟲的數(shù)量均可采用樣方法B．蝗蟲群集性的形成可能與個(gè)體之間的信息傳遞有關(guān)C．決定某地蝗蟲種群密度的是種群的遷入率和遷出率D．保護(hù)蝗蟲的捕食性天敵防治蝗蟲屬于生物防治答案C解析調(diào)查蝗蟲卵、幼蟲(活動(dòng)能力弱，活動(dòng)范圍小)的數(shù)量均應(yīng)采用樣方法，A正確；決定某地蝗蟲種群密度的是種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率，C錯(cuò)誤；利用天敵捕食害蟲屬于生物防治，D正確。5．(2022·江蘇揚(yáng)州高三模擬預(yù)測)為提高糧食產(chǎn)量，加大對大豆高產(chǎn)品種和玉米、大豆間作(間作是指在同一土地上按照一定的行、株距和占地的寬窄比例種植不同種類的農(nóng)作物)新農(nóng)藝推廣的支持度。根據(jù)所學(xué)知識，思考回答下列問題：(1)玉米和大豆的根系深淺不同，植株高矮不同，玉米間作套種大豆可充分利用__________________________________________________________________________(至少答出2點(diǎn))等資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量。(2)與大豆共生的根瘤菌可以固氮，供作物利用。作物可利用氮元素合成與光合作用有關(guān)的化合物有__________________(寫出兩個(gè)即可)，提高光合速率，增加產(chǎn)量。(3)如圖是玉米與某豆科作物間作和單作時(shí)，在不同光照強(qiáng)度下測得的單株玉米吸收CO2速率。(假設(shè)間作與單作時(shí)各農(nóng)作物間的株距相同)據(jù)圖判斷，間作玉米對二氧化碳和光能的利用率較高，做出此判斷的依據(jù)是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)不同的玉米品種會(huì)為大豆帶來不同的遮光效果，為研究最佳的相間種植組合，用黑色遮陽網(wǎng)模擬不同玉米的遮光效果，設(shè)CK(正常光照)、A1(一層黑色遮陽網(wǎng)遮陰，模擬C品種玉米)、A2(兩層黑色遮陽網(wǎng)遮陰，模擬D品種玉米)3個(gè)處理組，每組中均種植南豆12和桂豆3號兩種大豆若干株，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。品種處理凈光合速率Pn/(μmol·m－2·s－1)氣孔導(dǎo)度Gs/(μmol·m－2·s－1)胞間CO2濃度Ci/(μmol·m－2·s－1)蒸騰速率T/(μmol·m－2·s－1)南豆12CK18.0740.438260.9995.006A117.5050.336274.0264.679A212.5030.304327.8184.561桂豆3號CK20.1020.430275.1825.682A117.5030.348286.1785.040A211.0520.231308.1603.204①根據(jù)上表，為盡可能提高相間種植時(shí)大豆的產(chǎn)量，應(yīng)選擇的種植組合是_____________________________________________________________________________________________。②根據(jù)上表，請判斷以下哪些結(jié)論成立_____________________________________________。a．弱光環(huán)境下，大豆植株氣孔開放程度下降致蒸騰速率降低，引起光合作用減弱b．弱光環(huán)境下，光照強(qiáng)度不足，限制了光反應(yīng)，導(dǎo)致凈光合速率降低c．隨著遮光程度的增加，胞間CO2濃度不斷增加，促進(jìn)凈光合速率d．隨著遮光程度的增加，凈光合速率下降，導(dǎo)致胞間CO2濃度增加答案(1)不同層次土壤內(nèi)的水分、養(yǎng)分(無機(jī)鹽)、光能、空間等(2)ATP、光合色素、酶、NADPH等(3)間作時(shí)光飽和點(diǎn)和最大CO2吸收速率都大于單作時(shí)(4)①南豆12與C品種玉米②bd解析(1)玉米和大豆的根系深淺不一，深根系作物與淺根系喜光作物搭配，在土壤中各取所需，可以充分利用土壤中的養(yǎng)分和水分，促進(jìn)作物生長發(fā)育，達(dá)到降耗增產(chǎn)的目的；植株應(yīng)高矮搭配，這樣才有利于通風(fēng)透光，使太陽光能得以充分利用。(2)氮是構(gòu)成生物體的重要有機(jī)氮化合物－蛋白質(zhì)、ATP、光合色素等的元素。作物可利用氮元素合成與光合作用有關(guān)的化合物有ATP、光合色素、酶、NADPH等，提高光合速率，增加產(chǎn)量。(3)據(jù)圖可知，間作時(shí)光飽和點(diǎn)和最大CO2吸收速率都大于單作時(shí)，因此推測間作玉米對二氧化