高考生物 專項(xiàng)拔高 主題3　聚焦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效

主題3聚焦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效考向1通過(guò)作物育種,實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效1.離子束誘變育種是利用離子束處理植物的種子、細(xì)胞或其他器官等,誘發(fā)其產(chǎn)生遺傳性改變,從而獲得各種各樣的變異類型,經(jīng)人工選擇培育新品種的方法。離子束處理具有生理?yè)p傷輕、突變頻率高、突變范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。下列敘述正確的是(D)A.離子束誘發(fā)基因突變只能發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期B.沒(méi)有外界因素的誘發(fā),細(xì)胞內(nèi)的基因不發(fā)生突變C.離子束能誘導(dǎo)基因發(fā)生定向突變,獲得較多的優(yōu)良變異類型D.離子束誘變育種可以改變?cè)谢虻慕Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)致新品種出現(xiàn)考向2通過(guò)施用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效2.為獲得棉纖維既長(zhǎng)又多的優(yōu)質(zhì)棉花植株,研究者對(duì)棉花植株中生長(zhǎng)素與棉纖維生長(zhǎng)狀況的關(guān)系做了一系列研究,研究者比較了棉纖維將要從棉花胚珠上發(fā)生時(shí),無(wú)纖維棉花、普通棉花和優(yōu)質(zhì)棉花胚珠表皮細(xì)胞中生長(zhǎng)素的含量,結(jié)果如圖2,用生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑處理細(xì)胞,得到結(jié)果如表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)含量比值處理前處理后DNA∶RNA∶蛋白質(zhì)1∶3.1∶111∶5.4∶21.7A.用生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑處理二倍體棉花幼苗,可得到多倍體植株提高產(chǎn)量B.①②③三個(gè)部位中,生長(zhǎng)素合成旺盛的部位是①②,生長(zhǎng)素濃度最高的部位是②C.從圖中信息可知,生長(zhǎng)素的含量與棉花纖維的發(fā)生呈正相關(guān)D.據(jù)表分析,生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑作用于植物細(xì)胞的分子機(jī)制是促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄考向3通過(guò)改善外部條件,實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效3.番茄不僅口感酸甜,還富含多種維生素和礦物質(zhì),是大眾喜愛(ài)的果蔬,北方菜農(nóng)多利用溫室大棚種植。某蔬菜提質(zhì)增效協(xié)同創(chuàng)新中心的研究人員做了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:利用同一溫室隔出四個(gè)獨(dú)立的區(qū)域做了一系列研究,這四個(gè)區(qū)域的CO2濃度(單位:μmol/mol)分別是400(相當(dāng)于大氣CO2濃度)、600、800、1000。測(cè)得番茄幼果期單位葉面積中葉綠素a/b的值及植株凈光合作用速率(μmol·m-2·s-1)分別如圖1、圖2所示。(1)要得到圖1的結(jié)果,應(yīng)取新鮮葉片,用無(wú)水乙醇作溶劑提取色素。為防止葉綠素被破壞,應(yīng)加入少量碳酸鈣,過(guò)濾后測(cè)定濾液的吸光度,再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(2)據(jù)圖2,可得出的結(jié)論是一定范圍內(nèi)(無(wú)此前提不給分),CO2濃度越高,凈光合速率越高。CO2濃度影響凈光合速率的原因是CO2是光合作用的原料。除了適當(dāng)提高大棚中CO2濃度,還可采用增加晝夜溫差(舉一例)的溫控措施,進(jìn)一步提高有機(jī)物的積累量。實(shí)驗(yàn)2:將上述D組果實(shí)采摘后,為尋找最適宜的保鮮包裝方法,研究者測(cè)量不同包裝下番茄呼吸強(qiáng)度的變化如圖3所示。(3)實(shí)驗(yàn)中所用番茄的成熟度、質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)條件都應(yīng)該盡量相同,其目的是確保無(wú)關(guān)變量相同(確保變量唯一),保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異僅由自變量引起。(4)據(jù)圖3可知,番茄在儲(chǔ)存過(guò)程中有一個(gè)呼吸高峰,從推遲呼吸高峰和降低呼吸強(qiáng)度綜合考慮,氣調(diào)箱包裝最有利于保鮮。生產(chǎn)實(shí)踐中,為保證更好的儲(chǔ)藏效果,需將番茄儲(chǔ)藏在零上低溫環(huán)境,原因是零上低溫條件下呼吸速率小,有機(jī)物消耗少且可防止凍傷?？枷?通過(guò)現(xiàn)代科技新技術(shù),實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效4.興起于20世紀(jì)的第一次“綠色革命”獲得了水稻半矮化突變體,半矮稈水稻雖抗倒伏、高產(chǎn),但對(duì)氮的利用效率不高。氮肥的施用對(duì)水稻的光合速率和分蘗量有較大影響,也會(huì)影響土壤環(huán)境。中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)就如何進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響這一問(wèn)題進(jìn)行了持續(xù)探索,并于2020年在水稻高產(chǎn)和氮素高效協(xié)同調(diào)控機(jī)制領(lǐng)域獲得重要突破。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:(1)在大氣CO2濃度、高光強(qiáng)條件下,將某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥和高氮肥,一段時(shí)期后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)的相對(duì)值如下表(Rubisco酶催化CO2和C5反應(yīng)):施肥量類型葉綠素含量Rubisco酶含量光合速率(用有機(jī)物合成速率表示)低氮肥野生型7.125.8713.88突變型6.205.8313.35高氮肥野生型8.867.0216.62突變型6.568.9818.09科研人員提取水稻葉片的色素后,在測(cè)量葉綠素的含量時(shí),為了排除類胡蘿卜素的干擾,應(yīng)該在紅光照射下測(cè)定吸光度。結(jié)合上表數(shù)據(jù)分析,高氮肥下相對(duì)于野生型,突變型植株光合速率較高,請(qǐng)從氮素利用角度分析原因是突變型更傾向于將氮素用于Rubisco酶的合成而不是葉綠素的合成。(2)科研人員在半矮稈水稻品種9311中確定了一個(gè)影響水稻分蘗量的關(guān)鍵基因NGR5。如圖1為不同氮濃度下9311水稻中NGR5蛋白含量的分析結(jié)果,圖2為9311等系列水稻的分蘗量與氮肥施用量關(guān)系的圖解?？蒲腥藛T認(rèn)為NGR5是與氮肥利用相關(guān)的關(guān)鍵基因,依據(jù)是:不同氮濃度下9311水稻中NGR5蛋白含量隨著氮肥的增加而增加,NGR5基因突變后,NGR5突變型的水稻分蘗量不再受氮肥施用量影響,而導(dǎo)入了NGR5基因的NGR5突變型在相同的氮肥施用量下,分蘗量還高于9311水稻。(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)了氮素利用與赤霉素信號(hào)通路交叉的分子機(jī)制,NGR5蛋白和生長(zhǎng)抑制因子DELLA蛋白起關(guān)鍵作用。高氮肥供應(yīng)會(huì)提高NGR5蛋白含量,NGR5蛋白能通過(guò)減少分蘗抑制基因的表達(dá),促進(jìn)水稻分蘗。已知在赤霉素信號(hào)通路中,赤霉素與其受體結(jié)合后,促進(jìn)NGR5蛋白的降解,調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育,而DELLA蛋白能通過(guò)影響赤霉素作用來(lái)提高半矮稈水稻的分蘗量,增加產(chǎn)量,據(jù)此推測(cè)DELLA蛋白的作用機(jī)制是競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合赤霉素受體蛋白,抑制