《2019屆高考生物一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 熱考培優(yōu)(三)整合生物學知識提高農(nóng)作物的產(chǎn)量學案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019屆高考生物一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 熱考培優(yōu)(三)整合生物學知識提高農(nóng)作物的產(chǎn)量學案(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
熱考培優(yōu)(三)整合生物學知識,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量
[熱考解讀]
1.改善農(nóng)作物的細胞代謝
途徑
措施或方法
延長光照時間
補充光照
增大光合作用面積
間作、合理密植
提高光合效率
控制適宜光強、提高CO2濃度(如通風)、合理施肥(供應適量必需礦質(zhì)元素)
提高凈光合速率
維持適當晝夜溫差(白天適當升溫,晚上適當降溫)
2.通過激素進行調(diào)節(jié)
(1)利用頂端優(yōu)勢原理進行果樹整形修剪、茶樹摘心、棉花打頂?shù)?,以增加分枝、提高產(chǎn)量。
(2)促進果實發(fā)育,防止落花落果。植物受粉時,子房同時接受了花粉帶來的生長素,這些生長素使花不至于脫落而繼續(xù)發(fā)育,且刺激子房細胞分裂并長大。
2、
3.改變農(nóng)作物的遺傳特性
原理
基因重組
基因突變
染色體
變異
基因重組(異源DNA重組)
目的
將不同個體的優(yōu)良性狀集中到新的農(nóng)作物品種上
提高農(nóng)作物變異頻率,加速育種進程,大幅度改良某些性狀
植物莖稈粗壯,葉片、果實、種子較大,產(chǎn)量高
育種周期短,克服了遠緣雜交不親和的障礙,定向改變生物性狀
4.改良農(nóng)作物的生態(tài)
(1)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),實現(xiàn)能量的多級利用,從而大大提高了能量的利用率。
(2)調(diào)整農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系,使能量持續(xù)高效地流向農(nóng)作物。
[命題設計]
1.(2018·江西南昌高三聯(lián)考)研究者發(fā)現(xiàn),將玉米的PEPC基因?qū)胨竞螅驹诟吖?/p>
3、強下的光合速率顯著增加。為研究轉基因水稻光合速率增加的機理,將水稻葉片放入葉室中進行系列實驗。
(1)實驗一:研究者調(diào)節(jié)25 W燈泡與葉室之間的距離,測定不同光強下的氣孔導度和光合速率,結果如圖所示。(注:氣孔導度越大,氣孔開放程度越高)
光強低于800 μmol·m-2·s-1時,影響轉基因水稻光合速率的主要因素是____________。在大于1 000 μmol·m-2·s-1光強下,兩種水稻氣孔導度開始下降,轉基因水稻的光合速率明顯增加,推測光合速率增加的原因不是通過氣孔導度增加使____________________________________增加。
(2)實驗二
4、:向葉室充入N2以提供無CO2的實驗條件,在高光強條件下,測得原種水稻和轉基因水稻葉肉細胞間隙的CO2濃度分別穩(wěn)定到62 μmol·m-2·s-1和50 μmol·m-2·s-1。此時,兩種水稻的凈光合速率分別為________ μmol·m-2·s-1和________μmol·m-2·s-1,說明在高光強下轉基因水稻葉肉細胞內(nèi)的____________(部位)釋放的CO2較多地被________。
(3)實驗三:研磨水稻葉片,獲得酶粗提取液,分離得到水稻葉片中的各種酶蛋白,結果顯示轉基因水稻中PEPC以及CA(與CO2濃縮有關的酶)含量顯著增加。結合實驗二的結果進行推測,轉基因水稻光合速
5、率提高的原因可能是_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)光強低于800 μmol·m-2·s-1時,影響轉基因水稻光合速率的主要因素是光照強度,在大于1 000 μmol·m-2·s-1光強下,兩種水稻氣孔導度開始下降,原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變,可能的原因是光照強度增加與二氧化碳供給不足對光合速率的正負值影響相互抵消。而轉基因水稻的光合速率明顯增加,推測光合速率增加的原因不是通過氣孔導度
6、增加使進入葉片細胞內(nèi)的CO2量增加。(2)由于測得原種水稻和轉基因水稻葉肉細胞間隙的CO2濃度分別穩(wěn)定到62 μmol·m-2·s-1和50 μmol·m-2·s-1,說明此時光合作用強度等于呼吸作用強度,兩種水稻的凈光合速率都為0。從而說明在高光強下轉基因水稻葉肉細胞內(nèi)有氧呼吸過程中,線粒體釋放的CO2較多地被固定。(3)研磨水稻葉片,獲得酶粗提取液,利用電泳技術分離水稻葉片中的各種酶蛋白,結果顯示轉基因水稻中PEPC以及CA(與CO2濃縮有關的酶)含量顯著增加。結合實驗二的結果進行推測,轉基因水稻光合速率提高的原因可能是轉入PEPC基因引起CA酶基因的表達,進而使細胞利用低濃度CO2的能力
7、提高。
答案:(1)光照強度 進入葉片細胞內(nèi)的CO2量 (2)0 0 線粒體 固定 (3)轉入PEPC基因引起(促進)CA酶基因的表達,進而使細胞利用低濃度CO2
2.(2018·北京東城區(qū)高三模擬)油桐是我國特有經(jīng)濟林木,研究人員在夏季對油桐葉片噴施不同濃度的赤霉素(GA)后,研究了赤霉素與油桐光合作用的關系。結果如圖。
(1)赤霉素是由植物體的特定部位________,再被運輸?shù)阶饔貌课?,對生長發(fā)育起________作用的微量有機物。它屬于植物細胞之間傳遞________的分子。
(2)由上圖可以看出,在不同濃度GA的處理下油桐凈光合速率在________________時出現(xiàn)
8、兩次峰值,并在14:00出現(xiàn)明顯的光合“午休”現(xiàn)象。出現(xiàn)“午休”的原因可能是在夏季的中午,油桐葉片的部分氣孔關閉,在減少水分散失的同時讓進入葉片的________減少,使光合速率降低。而噴施一定濃度的赤霉素后對油桐的光合“午休”現(xiàn)象有一定的________作用。
(3)由上圖分析,該實驗還能得出的結論是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)赤霉素屬于植物激素,是由植物體的特定部位產(chǎn)生,再被運輸
9、到作用部位,對生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用的微量有機物。它屬于植物細胞之間傳遞信息的分子。(2)由上圖可以看出,在不同濃度GA的處理下油桐凈光合速率在9:00和16:00時出現(xiàn)兩次峰值,并在14:00出現(xiàn)明顯的光合“午休”現(xiàn)象,原因可能是在夏季的中午,油桐葉片的部分氣孔關閉,進入葉片的CO2減少,使光合速率降低。而噴施一定濃度的赤霉素后凈光合作用速率相對較高,說明赤霉素對油桐的光合“午休”現(xiàn)象有一定的弱化作用。(3)由上圖分析,該實驗得出的結論是噴施赤霉素能夠有效地增強油桐的光合作用,且濃度為200 mg/L的赤霉素作用更顯著。
答案:(1)產(chǎn)生 調(diào)節(jié) 信息 (2)9:00和16:00 CO2 弱化 (3)噴施赤霉素能夠有效地增強油桐的光合作用,且濃度為200 mg/L的赤霉素作用更顯著
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