新高考生物人教版一輪復(fù)習(xí)課件高考熱點(diǎn)3光合作用呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

高考熱點(diǎn)三光合作用、呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)近年高考對細(xì)胞代謝的考查往往將光合作用和細(xì)胞呼吸綜合起來進(jìn)行考查，常結(jié)合具體的實(shí)例、模型或坐標(biāo)曲線，或結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作物增產(chǎn)進(jìn)行考查。作物生長速度取決于凈光合速率，即實(shí)際光合速率與呼吸速率之差。影響光合作用的因素有光照、溫度、CO2濃度、水和無機(jī)鹽等，影響呼吸速率的因素有溫度、O2濃度、水等。無論采取什么措施，只要能提高光合速率或降低呼吸速率，就可以達(dá)到增產(chǎn)的目的，具體措施總結(jié)如下：(1)常規(guī)措施：①蔬菜大棚采用無色透明的薄膜；②補(bǔ)光；③夜晚適當(dāng)降低溫度；④中耕松土。(2)套作。在同一塊田地上，在前一季作物生長后期，將后一季作物播種或栽植在前季作物的株、行間或畦間的種植方式。套作這種耕作方式可以有效地解決季節(jié)矛盾，提高復(fù)種指數(shù)，延長光照時(shí)間，提高光能利用率，從而提高產(chǎn)量。(3)間作。兩種或多種作物，在同一塊田地上，隔株、隔行或隔畦同時(shí)栽培。如豆科植物與禾本科植物(玉米與大豆)間作，這是因?yàn)榇蠖鼓芡ㄟ^根部的根瘤菌固定空氣中的氮素，然后通過土壤環(huán)境供給玉米利用，使玉米生長旺盛，與此同時(shí)大豆的蛋白質(zhì)含量也比單獨(dú)種植時(shí)高。兩者間作還有利于玉米充分利用陽光，不同的農(nóng)作物對光照的要求不同，玉米對陽光的要求更強(qiáng)，大豆則相對較弱。間作有利于通風(fēng)透光，充分合理地利用土地和光能，有效地預(yù)防害蟲，相互促進(jìn)生長，從而提高產(chǎn)量。(4)輪作。在一定年限內(nèi)，同一塊田地按預(yù)定的順序，輪換種植不同的作物。合理的輪作，能夠改變原有的食物鏈，防治病蟲害；合理利用土壤中的礦質(zhì)元素，恢復(fù)和提高土壤肥力，有效防止土壤肥力的衰竭；還可以防止或減少雜草滋生等，最終達(dá)到提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的目的?！镜淅?2020年全國新課標(biāo)Ⅰ卷)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(jìn)作物的生長發(fā)育，達(dá)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(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對作物的作用有______________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是________________________(答出1點(diǎn)即可)。(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(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)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(diǎn)/(μmol·m－2·s－1)12001180560623

【答案】(1)減少雜草對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的呼吸作用(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(3)A和C作物A光飽和點(diǎn)高且長得高，可以利用上層光照進(jìn)行光合作用；作物C光飽和點(diǎn)低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用

【解析】(1)中耕松土過程中去除了雜草，減少了雜草和農(nóng)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(xì)胞的有氧呼吸，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。(2)農(nóng)田施肥時(shí)，肥料中的礦質(zhì)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)分析表中數(shù)據(jù)可知，作物A、D的株高較高，B、C的株高較低，作物A、B的光飽和點(diǎn)較高，適宜在較強(qiáng)光照下生長，C、D的光飽和點(diǎn)較低，適宜在弱光下生長，綜合上述特點(diǎn)，應(yīng)選取作物A和C進(jìn)行間作，作物A可利用上層光照進(jìn)行光合作用，作物C能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用，從而提高光能利用率。【解題指導(dǎo)】(1)中耕松土是指對土壤進(jìn)行淺層翻倒、疏松表層土壤。中耕松土的作用有：疏松表土、增加土壤通氣性、提高地溫，促進(jìn)好氣微生物的活動和養(yǎng)分有效化、去除雜草、促使根系伸展、調(diào)節(jié)土壤水分狀況。(2)礦質(zhì)元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被植物的根系選擇吸收。高考試煉1．(2020年海南卷)在晴朗無云的夏日，某生物興趣小組測定了一種蔬菜葉片光合作用強(qiáng)度的日變化，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)據(jù)圖分析，與10時(shí)相比，7時(shí)蔬菜的光合作用強(qiáng)度低，此時(shí)，主要的外界限制因素是________；從10時(shí)到12時(shí)，該蔬菜的光合作用強(qiáng)度________________。(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強(qiáng)度，小組成員將菜地分成A、B兩塊，10～14時(shí)在A菜地上方遮陽，B菜地不遮陽，其他條件相同。測得該時(shí)段A菜地蔬菜的光合作用強(qiáng)度比B菜地的高，主要原因是______________________。(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽網(wǎng)全部覆蓋，測得棚內(nèi)溫度比B菜地高，一段時(shí)間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比，C菜地蔬菜產(chǎn)量低，從光合作用和呼吸作用的原理分析，原因是__________?！敬鸢浮?1)光照強(qiáng)度(2)降低(3)B菜地光照強(qiáng)度過高，導(dǎo)致蔬菜氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低(4)C菜地的溫度上升，光合作用有關(guān)酶活性下降，呼吸作用有關(guān)酶活性增加，C菜地的凈光合作用降低，產(chǎn)量下降，因此C菜地的蔬菜產(chǎn)量低于B菜地2．(2020年山東青島二模)間作可提高土地利用率，但作物之間又存在著激烈的競爭。研究小組研究甲、乙兩種作物的間作效果，在一定的CO2和溫度條件下(CO2為大氣中的濃度，溫度為20℃，該溫度是當(dāng)?shù)匕滋斓钠骄鶜鉁兀夂献饔煤秃粑饔糜嘘P(guān)酶的最適溫度都高于20℃)，測得甲、乙兩種植物光合速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖(甲、乙表示單作情況下，甲′、乙′表示間作情況下)。請回答下列問題：(1)甲、乙兩植物中更適合在樹陰處生存的是______，判斷依據(jù)是__________。(2)若在某一時(shí)刻將實(shí)驗(yàn)溫度適當(dāng)降低，則此時(shí)P/R值可能保持不變嗎？______________，判斷的理由是____________________。(3)已知當(dāng)?shù)貢円箷r(shí)長大體相等，請分析甲、乙兩植物是否適合間作？______________________?！敬鸢浮?1)乙P/R值為1時(shí)，所對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)，乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)小于甲植物，在弱光條件下比甲植物更有利于生存(2)可能溫度降低后，光合作用和呼吸作用速率都降低，當(dāng)降低幅度(百分比)相同時(shí)，P/R值不變(3)不適合，若二者間作，對甲植物影響不大，但是乙植物白天的P/R值稍大于1，白天積累的有機(jī)物太少，晚上呼吸作用還要消耗能量，植株不能正常生長【解析】(1)光合速率與呼吸速率的比值(P/R)為1時(shí)，表示光合速率與呼吸速率相等，即P/R值為1時(shí)，所對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)，由于乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)小于甲植物，在弱光條件下比甲植物更有利于生存，所以甲、乙兩植物中更適合在樹陰處生存的是乙。(2)實(shí)驗(yàn)的溫度為20℃，但光合作用和呼吸作用有關(guān)酶的最適溫度都高于20℃，若在某一時(shí)刻將實(shí)驗(yàn)溫度適當(dāng)降低，則光合速率和呼吸速率都會降低，當(dāng)二者降低幅度(百分比)相同時(shí)，P/R值保持不變，所以將實(shí)驗(yàn)溫度適當(dāng)降低，則此時(shí)P/R值可能保持不變。(3)若要保證植物生長，需要保證植物白天積累有機(jī)物的量大于晚上呼吸消耗有機(jī)物的量，在晝夜時(shí)長大體相等的情況下，需要保證白天的光合速率大于呼吸速率的二倍，植物才能正常生長，由圖可知，若二者間作，對甲植物影響不大(P/R＞3)，但是乙植物白天的P/R值稍大于1，白天積累的有機(jī)物太少，不足以晚上呼吸作用消耗，即乙植株不能正常生長。所以在當(dāng)?shù)貤l件下甲、乙兩植物不適合間作。3．(2021年廣東適應(yīng)性考試)光補(bǔ)償點(diǎn)指同一葉片在同一時(shí)間內(nèi)，光合過程中吸收的CO2和呼吸過程中放出的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度；光合速率隨光照強(qiáng)度增加，當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再增加，該光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。下表為甲、乙兩個(gè)水稻品種在灌漿期、蠟熟期的光合作用相關(guān)數(shù)據(jù)。注：灌漿期幼穗開始有機(jī)物積累，谷粒內(nèi)含物呈白色漿狀；蠟熟期米粒已變硬，但谷殼仍呈綠色。生長期光補(bǔ)償點(diǎn)/(μmol·m－2·s－1)光飽和點(diǎn)/(μmol·m－2·s－1)最大凈光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)甲乙甲乙甲乙灌漿期68521853197621.6727.26蠟熟期75721732136519.1712.63回答下列問題：(1)從表中的數(shù)據(jù)推測，________品種能獲得較高產(chǎn)量，理由是________。(2)據(jù)表分析水稻葉片在衰老過程中光合作用的變化趨勢。(3)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推測，從灌漿期到蠟熟期水稻最大凈光合速率的變化可能與葉片的葉綠素含量變化有關(guān)。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(簡要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并給出結(jié)論)?！敬鸢浮?1)乙在灌漿期，乙品種的最大凈光合速率比甲大，可積累的有機(jī)物多(2)下降(3)取等量的同種水稻在灌漿期和蠟熟期的葉片，分別測定其葉綠素含量。處于灌漿期的水稻葉片的葉綠素含量高，說明從灌漿期到蠟熟期水稻最大凈光合速率下降是由于葉片中葉綠素含量下降造成的?！窘馕觥?1)從表中的數(shù)據(jù)推測，灌漿期幼穗開始有機(jī)物積累，而乙品種在灌漿期的最大凈光合速率大于甲植物，故乙品種可積累的有機(jī)物多，能獲得較高產(chǎn)量。(2)據(jù)表分析可知，植物由灌漿期到蠟熟期