2023届高考生物学二轮复习热点专题训练：5提高农作物产量（word版含解析）

5.提高农作物产量
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考向探析
“民以食为天”,粮食与种子问题自始至终是首当其冲的国计民生问题。习近平总书记十分关心我国种粮产量与安全,“靠中国种子来保障中国粮食安全”,保障粮食安全必须把种子牢牢攥在自己手中,要坚持农业科技自立自强,从培育好种子做起,加强良种技术攻关,依靠种子确保粮食产量与安全。因此,当今高考必会与时俱进,牢牢贯彻种子、粮食产量与安全理念,切入相关原理,探索良种培育与产量提升途径或方法,将是新高考的重要命题。
针对练习
1.(2022湖北模拟)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。下列措施与对应原理或目的错误的是(　　)
A.农田施肥的同时,往往需要适当补水,此时补水的原因之一是让肥料中的矿质元素充分溶解,利于作物根系吸收
B.稻田定期排水,可抑制水稻根部细胞无氧呼吸产生乳酸,防止植株烂根死亡
C.在作物生长期进行中耕松土,可促进根系的有氧呼吸,利于矿质营养的吸收
D.农业生产常采用间作套种,可满足不同作物对不同光强的需求,提高了光能利用率
2.(2022重庆模拟)农业生产过程中,为了促进作物的生长发育以提高产量,通常需要进行一些特殊的栽培措施。下列措施中达不到目的的最可能是(　　)
A.用温室大棚种植蔬菜时,同时补充光源和提高温度有利于增产
B.在作物生长期松土,有利于作物吸收利用土壤中的无机盐
C.与单一种植相比较,将玉米和大豆一起套种,有利于增加经济收益
D.给果树修剪多余的枝条,减少叶片相互遮挡,有利于提高果树净光合速率
3.(2022辽宁锦州一模)《齐民要术》记载了“热进仓”贮麦法:将经暴晒的小麦种子,趁热进仓贮存,温度控制在46 ℃左右,贮藏7~10天后通风降温,该贮藏方法具有防霉防虫的作用,且不影响种子的发芽率。以下说法错误的是(　　)
A.暴晒后自由水减少有利于储存
B.种子贮藏时有一定强度的细胞呼吸
C.46 ℃高温持续时间越长越有利于提高种子发芽率
D.降低含水量有利于抑制霉菌等有害生物的增殖
4.(2022辽宁沈阳模拟)无子西瓜因没有种子且甜度高,受到人们的喜欢,下列叙述错误的是 (　　)
A.将瓜皮条纹纯合显性的2N幼苗用秋水仙素处理,做母本与隐性亲本杂交,得到3N的种子。第二年将这些种子与隐性种子混种,所结瓜皮条纹显性的即是无子西瓜
B.无子西瓜的培育过程,运用了杂交技术和多倍体育种技术
C.无子西瓜是不可育的,属于不可遗传变异
D.利用植物组织培养技术,可以轻松解决每年需要制种的不便
5.(2022天津一模)科研人员利用六倍体普通小麦和二倍体黑麦培育出了八倍体小黑麦,流程如图所示,其中A、B、D、E各表示一个染色体组。下列分析正确的是(　　)
A.同源染色体的分离发生在过程①,非同源染色体的自由组合发生在过程②
B.上述杂交获得的F1是单倍体,其体细胞中无同源染色体而高度不育
C.过程③的常用方法是用一定量的秋水仙素处理F1幼苗
D.上述育种过程说明普通小麦与黑麦是同一物种
6.(2022宁夏一模)在太空育种过程中,由于受到太空环境因素的作用,某作物的A基因突变导致该基因缺少了5个脱氧核苷酸,A基因突变后表达的相应的酶中氨基酸数目减少了8个,使得作物产量增加。下列叙述错误的是(　　)
A.A基因突变后参与复制所需要的嘌呤脱氧核苷酸的比例不变
B.A基因缺少5个脱氧核苷酸导致翻译过程可能提前终止
C.突变基因表达过程中,最多需要64种tRNA参与
D.该实例体现了基因对性状的间接控制
7.(2022辽宁抚顺一模)经实验发现,物质甲可解除种子休眠,促进种子萌发;乙可促进芽的分化,侧枝的发育;丙可促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老;丁浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列相关叙述正确的是(　　)
A.甲可通过发酵工程获得
B.乙的合成部位主要是发育中的种子
C.小麦在即将成熟时,经历持续的干热后又遇大雨,会在穗上发芽,这是丙的促进作用
D.成熟的果实中丁的作用会增强
8.淀粉是粮食最主要的成分,通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳产生。自然界的淀粉合成与积累,涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。2021年9月24日,我国科学家采用了一种类似“搭积木”的方式,从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉的全合成。该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂。下列叙述正确的是(　　)
A.构成淀粉的元素有C、H、O、N四种
B.该技术的11步反应是将自然界的60多步直接删减得到的
C.该技术使淀粉生产从传统农业种植模式向工业生产模式转变成为可能
D.该技术之所以能高效地合成淀粉主要是因为科学家设计合成了全新的更加高效的酶
9.(2022江苏扬州模拟)2020年中央一号文件明确指出要稳定粮食生产,加大对大豆高产品种和玉米、大豆间作(间作是指在同一土地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种类的农作物)新农艺推广的支持度。根据所学知识,思考回答下列问题。
(1)玉米和大豆的根系深浅不同、植株高矮不同,玉米间作套种大豆可充分利用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出2点)等资源提高农作物产量。
(2)与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与光合作用有关的化合物有　　　　　　　　　　　　(写出两个即可),提高光合速率,增加产量。
(3)如图是玉米与某豆科作物间作和单作时,在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2速率。(假设间作与单作时各农作物间的株距相同)据图判断间作玉米对CO2和光能的利用率较高,做出此判断的依据是　　　　　　　　　　　　。
(4)不同的玉米品种会为大豆带来不同的遮光效果,为研究最佳的相间种植组合,用黑色避阳网模拟不同玉米的遮光效果,设CK(正常光照)、A1(一层黑色遮阳网遮阴,模拟C品种玉米)、A2(两层黑色遮阳网遮阴,模拟D品种玉米)3个处理组,每组中均种植南豆12和桂豆3号两种大豆若干株,部分实验结果如表所示。
品种 处理
南豆12 CK 18.074 0.438 260.999 5.006
A1 17.505 0.336 274.026 4.679
A2 12.503 0.304 327.818 4.561
桂豆3号 CK 20.102 0.430 275.182 5.682
A1 17.503 0.348 286.178 5.040
A2 11.052 0.231 308.160 3.204
①根据上表,为尽可能提高相间种植时大豆的产量,应选择的种植组合是　　　　　。
②根据上表,请判断以下哪些结论成立 　　　　。
A.弱光环境下,大豆植株气孔开放程度下降致蒸腾速率降低,引起光合作用减弱
B.弱光环境下,光照强度不足,限制了光反应,导致净光合速率降低
C.随着遮光程度的增加,胞间CO2浓度不断增加,促进净光合速率
D.随着遮光程度的增加,净光合速率下降,导致胞间CO2浓度增加
5.提高农作物产量
1.B　解析:矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,所以在农田施肥的同时,往往需要适当补水,此时补水的原因之一是让肥料中的矿质元素充分溶解,有利于作物根系吸收,A项正确;稻田定期排水,可抑制水稻根部细胞无氧呼吸产生酒精,防止植株烂根死亡,B项错误;在作物生长期进行中耕松土,可增加土壤的溶氧量,促进根系的有氧呼吸,有利于根细胞通过主动运输对矿质营养的吸收,C项正确;农业生产常采用间作套种,可满足不同作物对不同光强的需求,提高了光能利用率,从而达到增加农作物产量等目的,D项正确。
2.A　解析:温室大棚内温度较高,再提高温度,很可能会降低酶的活性,不利于植物生长,A项符合题意;在作物生长期松土,有利于作物根的细胞呼吸,有利于吸收利用土壤中的无机盐,B项不符合题意;与单一种植相比较,将玉米(需光量多)和大豆(需光量少)一起套种,有利于对光的充分利用,增加经济收益,C项不符合题意;给果树修剪多余的枝条,减少叶片相互遮挡,有利于提高果树净光合速率,D项不符合题意。
3.C　解析:暴晒后自由水减少,代谢减弱,有利于种子储存,A项正确;种子贮藏时仍有活性,因此仍有一定强度的细胞呼吸,B项正确;若46 ℃高温持续时间过长,则种子会保持较高的呼吸速率,消耗较多的有机物,不利于种子萌发,C项错误;水是生物代谢所必需的,降低含水量有利于抑制霉菌等有害生物的增殖,D项正确。
4.C　解析:设相关基因为A、a,用瓜皮无条纹的纯合二倍体父本(aa)和瓜皮有条纹的纯合四倍体母本(AAAA)杂交,所得子代三倍体均有条纹(AAa),A项正确;无子西瓜的培育过程,运用了杂交技术(四倍体和二倍体杂交)和多倍体育种技术(染色体数目变异),B项正确;无子西瓜培育的原理是染色体变异,属于可遗传变异,C项错误;利用植物组织培养技术可保持亲本的优良性状,可以轻松解决每年需要制种的不便,D项正确。
5.C　解析:同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合都发生在减数分裂Ⅰ后期,对应过程①,A项错误;普通小麦是六倍体,黑麦是二倍体,二者杂交得到的F1是异源四倍体,该个体由于无同源染色体而高度不育,B项错误;过程③用秋水仙素处理后,可以抑制纺锤体的形成,使细胞染色体数目加倍,成功得到八倍体小黑麦,C项正确;普通小麦与黑麦杂交后得到的F1,体细胞中无同源染色体而高度不育,说明普通小麦与黑麦不是同一物种,D项错误。
6.C　解析:A基因突变后,由于嘌呤和嘧啶配对,其含量均为50%,突变前后此比例不会发生变化,故参与复制所需要的嘌呤脱氧核苷酸的比例不变,A项正确;根据A基因突变后表达的相应的酶中氨基酸数目减少了8个,推测A基因缺少5个脱氧核苷酸导致翻译过程可能提前终止,B项正确;正常情况下,在突变基因的表达过程中,最多需要61种tRNA参与,C项错误;该实例中,基因突变后酶的结构改变,体现了基因对性状的间接控制,D项正确。
7.A　解析:物质甲可解除种子休眠,促进种子萌发,说明其是赤霉素,可以通过赤霉菌进行发酵工程获得,A项正确;乙可促进芽的分化,侧枝的发育,说明其是细胞分裂素,它主要在根尖合成,B项错误;丙可促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老,说明其是脱落酸,小麦在即将成熟时,经历持续的干热后又遇大雨,会在穗上发芽,这是因为雨水冲走了脱落酸,解除了种子的休眠,C项错误;丁浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长,说明其是生长素,成熟的果实中丁的作用会减弱,D项错误。
8.C　解析:淀粉的基本组成单位是葡萄糖,元素组成是C、H、O,A项错误;该途径(11步反应)包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂,是人工构建的,不是直接删减得到的,B项错误;人工合成淀粉,使淀粉生产从传统农业种植模式向工业生产模式转变成为可能,C项正确;据“该途径包含了来自动物、植物、微生物等31种不同物种的62个生物酶催化剂”可知,该技术中的酶来自自然界中不同生物,D项错误。
9.答案:(1)不同层次土壤内的水分、养分(无机盐)、光能、空间等
(2)ATP、光合色素、酶、NADPH等
(3)间作时光饱和点和最大CO2吸收速率都大于单作时
(4)①南豆12与C品种玉米　②BD
解析:(1)玉米和大豆的根系深浅不一,深根系作物与浅根系作物搭配,在土壤中各取所需,可以充分利用土壤中的养分和水分,促进作物生长发育,达到降耗增产的目的;植株应高矮搭配,这样才有利于通风透光,使太阳光能得以充分利用。(2)氮是构成生物体的重要有机氮化合物蛋白质、ATP、光合色素等的元素。作物可利用氮元素合成与光合作用有关的化合物有ATP、光合色素、酶、NADPH等,提高光合速率,增加产量。(3)据图可知,间作时光饱和点和CO2最大吸收速率都大于单作时,因此推测间作玉米对CO2和光能的利用率较高。(4)①要选择大豆产量最高的组,应比较各组之间的净光合速率,由表可得,南豆12与C品种玉米相间种植时,大豆的净光合速率最高,因此应选择的种植组合是南豆12与C品种玉米。②弱光环境下,光合作用减弱最主要的原因是光反应减弱,导致水的光解反应减弱和ATP的生成减少,并不是由于蒸腾速率降低所致;随着遮光程度的增加,光反应越来越弱,净光合速率下降,细胞呼吸增强,胞间CO2浓度增加。