2025版高考生物二輪復(fù)習課件 課時4 環(huán)境脅迫對光合作用的影響及細胞代謝與生產(chǎn)實踐

環(huán)境脅迫對光合作用的影響及細胞代謝與生產(chǎn)實踐課

時41.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式及應(yīng)用2.脅迫(逆境)對光合作用的影響

脅迫可分為生物脅迫和非生物脅迫兩大類。非生物脅迫主要有水分(干旱和淹澇)、溫度(高溫和低溫)、鹽堿、環(huán)境污染等理化逆境。生物脅迫主要包括病害、蟲害、雜草等。非生物脅迫的主要類型：類型影響原理主要表現(xiàn)光照主要指不合乎植物生長要求的光照強度和光質(zhì)條件，通過影響光反應(yīng)來影響農(nóng)作物的光合作用影響植物葉綠素的合成；對類囊體膜造成損傷CO2CO2是光合作用的反應(yīng)物，CO2濃度低于CO2補償點，會通過影響暗反應(yīng)速率而影響光合作用強度光合作用原料CO2不足導(dǎo)致暗反應(yīng)速率下降類型影響原理主要表現(xiàn)溫度低溫逆境和高溫逆境，主要通過影響酶的活性或氣孔開放程度而影響光合作用強度葉綠體和酶的結(jié)構(gòu)受到破壞，進而影響兩者的功能；引起氣孔關(guān)閉，影響CO2的吸收水分水分脅迫包括干旱和水淹兩種情況。干旱時氣孔關(guān)閉，影響CO2吸收而影響暗反應(yīng)，進而影響光合作用；農(nóng)作物被水淹時，根細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對細胞造成毒害無機鹽礦質(zhì)營養(yǎng)對光合作用的影響主要包括：①影響細胞中物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的形成，如葉綠素(Mg2＋)；②鹽脅迫影響根系吸水，進而影響氣孔開放程度；③重金屬鹽會影響葉綠素的合成和光合作用有關(guān)酶的活性(2020·全國卷Ⅰ，30)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，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產(chǎn)量等目的?；卮鹣铝袉栴}：(1)中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施，該栽培措施對作物的作用有_____________________________________________________________________________________________(答出2點即可)。(2)農(nóng)田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是_________________________________________________(答出1點即可)。

減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭；增加土壤中氧氣含量，促進根系的呼吸作用肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?，F(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點(光合速率達到最大時所需的光照強度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/(μmol·m－2·s－1)12001180560623A和C作物A光飽和點高且長得高，可利用上層較強光照進行光合作用；作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進行光合作用解析

(1)除去雜草可以減少雜草和農(nóng)作物之間對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭，使能量更多地流向農(nóng)作物；松土可以使土壤中O2含量增多，有利于根細胞進行有氧呼吸，進而增強根對礦質(zhì)元素的吸收等活動。(2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，因而農(nóng)田施肥的同時常適當澆水，以使肥料中的礦質(zhì)元素溶解在水中；另外，澆水還可以降低土壤溶液的濃度，防止作物因過度失水而死亡。(3)為了更充分地利用光照資源，間作過程中要確保高低作物的合理搭配。株高較高的作物獲取的光照充足，應(yīng)選擇光飽和點較高的作物(作物A)；株高較低的作物獲取的光照較少，應(yīng)選擇光飽和點較低的作物(作物C)。1.(2023·廣東六校聯(lián)考)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，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產(chǎn)量的目的?；卮鹣铝袉栴}：(1)光照強度對玉米、甘蔗和大豆植株凈光合速率的影響如圖所示，據(jù)圖可知光照強度為a時，玉米植株葉肉細胞中光合作用產(chǎn)生O2的去向是________________________。光照強度由a增大到b時，暗反應(yīng)速率增大的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。進入線粒體和釋放到細胞外

光照強度增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP的含量增加，C3的還原增強，暗反應(yīng)速率增大(2)間作是指在同一塊田地上同時分行相間種植兩種或兩種以上的作物的種植方式。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)將玉米植株和________(填“甘蔗”或“大豆”)植株間作，好處是___________________________________________________________________________________________________________(答出一點即可)。大豆

利于提高光能的利用率(充分利用光能)；與大豆共生的根瘤菌具有固氮能力，可以增加土壤肥力(3)輪作是指在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式。農(nóng)民通常將玉米植株和大豆植株按不同的年份進行輪作，好處是______________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出一點即可)。防止土壤養(yǎng)分失衡(充分利用土壤營養(yǎng)或者礦質(zhì)元素)；防止雜草大量滋生；與大豆共生的根瘤菌具有固氮能力，可以增加土壤肥力；可防止專一寄生的病蟲害等(4)套種是在某種作物生長后期，在行間播種另一種作物的種植方式，以充分利用土地資源，增加產(chǎn)量。大蒜套種玉米時，大蒜分泌的大蒜素具有辛辣氣味，能驅(qū)散玉米蚜蟲。大蒜向玉米蚜蟲傳遞的是________信息，體現(xiàn)了信息具有_________________________________________________的功能?；瘜W

調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定解析

(1)據(jù)題圖可知，光照強度為a時，玉米植株的凈光合速率等于0，但玉米植株葉肉細胞的凈光合速率大于0，因此玉米植株葉肉細胞光合作用產(chǎn)生O2的去向是進入線粒體和釋放到細胞外。光照強度由a增大到b時，光照強度進一步增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP的含量增加，C3的還原過程增強，暗反應(yīng)速率增大。(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)將喜陽和喜陰的植株間作，以達到增產(chǎn)的目的，玉米植株和甘蔗植株都是喜陽的植株，大豆植株的光飽和點要遠低于玉米植株和甘蔗植株的，因此應(yīng)將玉米植株和大豆植株間作，這種高矮搭配的種植方式，利于提高光能的利用率(充分利用光能)，且與大豆共生的根瘤菌具有固氮能力，可以增加土壤肥力。(3)見答案。(4)大蒜分泌的大蒜素有辛辣氣味，能驅(qū)散玉米蚜蟲，大蒜素屬于化學信息，體現(xiàn)了信息具有調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定的功能。2.(2024·西工大附中調(diào)研)在作物生長過程中，常會遇到兩種脅迫：生物脅迫和非生物脅迫。生物脅迫是指蟲、草害和病毒等，非生物脅迫包括物理和化學兩個方面，物理方面有溫度、水分、輻射、機械損傷等，化學方面有空氣污染、農(nóng)藥、土壤酸堿度、土壤鹽堿化等?？蒲腥藛T研究了干旱脅迫、煙草花葉病毒脅迫對煙草幼苗凈光合速率的影響，得到如圖甲所示實驗結(jié)果；研究了干旱脅迫下添加水、煙草花葉病毒脅迫下添加寧南霉素處理對恢復(fù)期煙草幼苗凈光合速率的影響，結(jié)果如圖乙所示。(1)植物的光合作用是將______________轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C化合物并釋放出氧氣的過程，分析圖甲，干旱脅迫能降低煙草幼苗的凈光合速率，主要原因可能是__________________________________________________________________。(2)對比圖甲、圖乙結(jié)果，可以得出恢復(fù)期________組煙草幼苗的凈光合速率恢復(fù)程度最大；寧南霉素的作用可能是__________________________________。水和二氧化碳干旱導(dǎo)致葉片的氣孔開放程度降低，使煙草幼苗吸收的CO2減少(合理即可)E減輕煙草花葉病毒對煙草幼苗的侵害(3)與干旱脅迫相比，煙草花葉病毒脅迫下，煙草幼苗含有的有機物的量________(填“較多”“較少”或“基本相等”)，依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有研究表明，長時間處于干旱土壤中的煙草幼苗，重新種回濕潤土壤中，煙草幼苗的光合速率反而降低。請設(shè)計實驗進行驗證，簡要寫出實驗思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。較少圖甲中，煙草花葉病毒脅迫下，煙草幼苗的凈光合速率小于干旱脅迫下的(合理即可)將長時間處于干旱土壤中的煙草幼苗均分為兩組，一組移栽到濕潤土壤中種植，另一組在原條件下繼續(xù)種植，間隔相同時間后分別測定并比較二者的光合速率大小解析

(1)與對照組相比，D組的凈光合速率下降，即干旱脅迫能降低煙草幼苗的凈光合速率，干旱脅迫能降低凈光合速