資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高考生物二輪復習微專題學案
2　光合作用、細胞呼吸在農業生產中的應用
1.從促進光合作用的因素考慮
2.從抑制細胞呼吸的角度考慮
3.光合作用、細胞呼吸在農業生產中的應用舉例
農業生產常見問題總結歸納
1.農業生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進作物的生長發育,達到增加產量等目的。回答下列問題:
(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)。
(3)在同一塊田地上有順序地在季節間和年度間輪換種植不同作物稱為輪作。比如今年的棉田,明年換種西瓜;今年的瓜田,明年換種大豆。這樣做的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點)。
(4)實施大豆—玉米帶狀復合種植時,需注意帶間距,確保形成通風道,原因是　　　　　　　　　　　　。
2.北方冬季室外溫度比較低,利用溫室大棚可進行蔬菜等的生產,以緩解人們對蔬菜的需求,增加農民的經濟收入。回答下列問題:
(1)農民在選用薄膜時,會選用無色薄膜,不選紅色或藍紫色薄膜的原因是　　　　　　。
(2)影響冬季溫室大棚中蔬菜光合速率的外界條件是溫度和　　　　　　,請為溫室大棚改善以上條件提供可行的措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在溫室大棚生產中,大棚內多施農家肥有利于提高作物的產量,原因是　　　　　　　　　　　　　。
(4)影響溫室大棚中蔬菜產量的主要環境因素是　　　　,農業生產上,溫室大棚種植的蔬菜產量一般都要比露天種植的產量高。試從影響植物光合作用環境因素的角度闡述其原因:　　　　　　　　　　。
3.植物工廠是全人工光照等環境條件智能化控制的高效生產體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜。回答下列問題。
(1)植物工廠用營養液培植生菜過程中,需定時向營養液通入空氣,目的是　　　　　　　　　　。
(2)植物工廠選用紅藍光組合LED燈培植生菜,選用紅藍光的依據是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在植物工廠中,光照時適當增溫,黑暗時適當降溫,能提高生菜產量。其生物學原理是　 。
1.[2023·重慶二模] 間作(指高矮不同的作物間行種植)是我國傳統農業的一種常見模式。為選擇適合間作的大豆品種,某研究小組在不影響玉米產量的同時對“玉米—大豆間作”模式做了相關探究,研究結果如下表。請回答:
大豆 品種 種植 方式 葉綠素 a含量/ (mg· dm-2) 葉綠素 b含量/ (mg· dm-2) 葉綠素 a/b 凈光合 速率/ (μmol· m-2· s-1) 單株產 量/g
品種1 單作 3.681 0.604 6.094 19.06 13.54
間作 2.249 0.925 2.431 16.39 4.90
品種2 單作 3.587 0.507 7.075 20.08 20.25
間作 2.004 0.946 2.118 16.63 13.61
(1)據表分析,與單作相比,間作模式下造成大豆凈光合速率降低的主要原因是　　　　　　　　　　;間作模式的品種1的凈光合速率下降不顯著,而單株產量下降顯著,最可能的原因是　　　　　　　　,玉米—大豆間作的土地一般不需要施用氮肥,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)實驗結果表明,比較適合與玉米間作的大豆品種是　　　　,判斷的依據是　　　　　　　　　。
(3)如圖是某作物(大豆或玉米)間作和單作時,在不同光照強度下測得的單株該作物吸收CO2速率(假設間作與單作時各農作物間的株距相同)。該作物很可能是　　　　。光照強度為a時,無論間作還是單作,該作物的光合速率無明顯差別,導致該現象的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.[2023·浙江6月選考] 植物工廠是一種新興的農業生產模式,可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質配比對生菜幼苗體內的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示,不同光質配比對生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下:CK組(白光)、A組(紅光∶藍光=1∶2)、 B組(紅光∶藍光=3∶2)、 C組(紅光∶藍光=2∶1),每組輸出的功率相同。
甲　乙
回答下列問題:
(1)光為生菜的光合作用提供　　　　　,又能調控生菜的形態建成。生菜吸收營養液中含氮的離子滿足其對氮元素需求,若營養液中的離子濃度過高,根細胞會因　　　　作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由圖乙可知,A、B、C組的干重都比CK組高,原因是　　　　　　　　　　　　　。由圖甲、圖乙可知,選用紅、藍光配比為　　　　　　　,最有利于生菜產量的提高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)進一步探究在不同溫度條件下,增施CO2對生菜光合速率的影響, 結果如圖丙所示。由圖可知,在25 ℃時,提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳,判斷依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。植物工廠利用秸稈發酵生產沼氣,冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度,還可以　　　　　　　,使光合速率進一步提高,從農業生態工程角度分析,優點還有　　　　　　　　　　　　　　　　　。
丙
高考生物二輪復習微專題學案
2　光合作用、細胞呼吸在農業生產中的應用（參考答案）
【農業生產常見問題總結歸納】
1.(1)中耕松土過程中去除了雜草,減少了雜草和作物之間的競爭;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根細胞的有氧呼吸,促進礦質元素的吸收,從而達到增產的目的
(2)農田施肥時,肥料中的礦質元素只有溶解在水中,以離子形式存在,才能被作物根系吸收
(3)可提高對土壤無機鹽的利用率;可降低發生病蟲害的機會
(4)注意間距,防止上層葉片遮擋下層葉片的光照;形成通風道,確保CO2供應充足
2.(1)無色薄膜可透過各種光,比只透過紅光或藍紫光的薄膜能為植物提供更多的光能,有利于光合作用的進行
(2)光照強度　利用日光燈提高光照強度和棚內溫度
(3)農家肥中的有機物被微生物分解產生無機鹽和CO2,CO2和無機鹽被作物利用,提高大棚作物的產量
(4)溫度　露天種植的情況下,二氧化碳濃度很難控制,而且溫度也不易控制,但是在大棚種植的情況下,這些因素都可以根據需要來進行人工控制
3.(1)增加培養液中的溶氧量,促進根部細胞進行呼吸作用
(2)植物光合作用主要吸收紅光和藍紫光
(3)光照時適當增溫,有利于光合作用合成更多的有機物,黑暗時適當降溫,可以抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗,植物積累的有機物增多
【熱點精煉】
1.(1)大豆植株比玉米矮,競爭陽光的能力較弱,間作時獲得的陽光比單作時少,凈光合速率下降　向籽實運輸的光合產物少　與大豆互利共生的根瘤菌可以固氮,同時可將固定的氮元素供給植物使用
(2)品種2　與單作相比較,品種2凈光合速率下降不太明顯且單株產量下降幅度比品種1小
(3)玉米　光照強度為a時,光照強度弱,光反應限制光合速率
[解析] (1)由實驗結果可知,與單作相比,間作模式下大豆凈光合速率降低的主要原因是大豆植株比玉米矮,競爭陽光的能力較弱,間作時獲得的陽光比單作時少,因而凈光合速率下降;間作模式下品種1的凈光合速率下降不顯著,單株產量下降顯著,可能是由向籽實運輸的光合產物少導致的,而玉米—大豆間作的土地一般不用施用氮肥,這是因為與大豆互利共生的根瘤菌可以固氮,同時可將固定的氮元素供給植物使用。(2)由實驗結果可知,與單作相比較,品種2凈光合速率下降不太明顯且單株產量下降幅度比品種1小很多,即間作時,與品種1相比,品種2的單株產量仍較高,因此適合與玉米間作的是品種2。(3)玉米植株比大豆植株高,間作時玉米與玉米間距較大,不會彼此遮光,且有利于行間通風,局部二氧化碳濃度較高。所以間作對二氧化碳和光能的利用優于單作,即圖示的植物很可能是玉米;圖中光照強度為a時,光照強度弱,光反應限制光合速率,間作和單作的光合速率均較小,因此,間作和單作的光合速率無明顯差別。
2.(1)能量　滲透
(2)與CK組相比,A、B、C組使用的是紅光和藍光,光合色素主要吸收紅光和藍紫光,A、B、C組吸收的光更充分,光合作用速率更高,植物干重更高　紅光∶藍光=3∶2　當光質配比為B組(紅光∶藍光=3∶2)時,植物葉綠素和氮含量都比A組(紅光∶藍光=1∶2)、C組(紅光∶藍光=2∶1)高,有利于植物的光合作用,即B組植物的光合作用速率大于A組、C組,凈光合速率更大,積累的有機物更多
(3)在25 ℃時提高CO2濃度,光合速率增加幅度最大　升高溫度　減少環境污染,實現能量多級利用和物質循環再生
[解析] (1)植物進行光合作用需要在光照條件下進行,光為生菜的光合作用提供能量,又能作為信號調控生菜的形態建成。生菜吸收營養液中含氮的離子滿足其對氮元素需求,若營養液中的離子濃度過高,造成外界溶液濃度高于細胞液濃度,根細胞會因滲透作用失水使植物細胞發生質壁分離,造成生菜萎蔫。(2)分析圖乙可知,與CK組相比,A、B、C組的干重都較高。結合題意可知,CK組使用的是白光照射,而A、B、C組使用的是紅光和藍光,光合色素主要吸收紅光和藍紫光,故A、B、C組吸收的光更充分,光合作用速率更高,積累的有機物更多,植物干重更高。由圖乙可知,當光質配比為B組(紅光∶藍光=3∶2)時,植物的干重最高;結合圖甲可知,B組植物葉綠素和氮含量都比A組(紅光∶藍光=1∶2)、C組(紅光∶藍光=2∶1)高,這有利于植物充分吸收光能用于光合作用,即B組植物的光合作用速率大于A組、C組,有機物積累量最高,植物干重最大,最有利于生菜產量的增加。(3)由圖可知,在25 ℃時,提高CO2濃度時光合速率增幅最大,因此,在25 ℃時,提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳。植物工廠利用秸稈發酵生產沼氣,冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度,還可以升高溫度,使光合作用有關的酶活性更高,使光合速率進一步提高。從農業生態工程角度分析,優點還有減少環境污染,實現能量多級利用和物質循環再生等。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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