高考生物 专项拔高 主题3　聚焦农业生产的提质增效

主题3聚焦农业生产的提质增效考向1通过作物育种,实现提质增效1.离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等,诱发其产生遗传性改变,从而获得各种各样的变异类型,经人工选择培育新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等优点。下列叙述正确的是(D)A.离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂的间期B.没有外界因素的诱发,细胞内的基因不发生突变C.离子束能诱导基因发生定向突变,获得较多的优良变异类型D.离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现考向2通过施用生长调节剂,实现提质增效2.为获得棉纤维既长又多的优质棉花植株,研究者对棉花植株中生长素与棉纤维生长状况的关系做了一系列研究,研究者比较了棉纤维将要从棉花胚珠上发生时,无纤维棉花、普通棉花和优质棉花胚珠表皮细胞中生长素的含量,结果如图2,用生长素类调节剂处理细胞,得到结果如表。下列说法错误的是(A)细胞内物质含量比值处理前处理后DNA∶RNA∶蛋白质1∶3.1∶111∶5.4∶21.7A.用生长素类调节剂处理二倍体棉花幼苗,可得到多倍体植株提高产量B.①②③三个部位中,生长素合成旺盛的部位是①②,生长素浓度最高的部位是②C.从图中信息可知,生长素的含量与棉花纤维的发生呈正相关D.据表分析,生长素类调节剂作用于植物细胞的分子机制是促进相关基因的转录考向3通过改善外部条件,实现提质增效3.番茄不仅口感酸甜,还富含多种维生素和矿物质,是大众喜爱的果蔬,北方菜农多利用温室大棚种植。某蔬菜提质增效协同创新中心的研究人员做了如下实验。实验1:利用同一温室隔出四个独立的区域做了一系列研究,这四个区域的CO2浓度(单位:μmol/mol)分别是400(相当于大气CO2浓度)、600、800、1000。测得番茄幼果期单位叶面积中叶绿素a/b的值及植株净光合作用速率(μmol·m-2·s-1)分别如图1、图2所示。(1)要得到图1的结果,应取新鲜叶片,用无水乙醇作溶剂提取色素。为防止叶绿素被破坏,应加入少量碳酸钙,过滤后测定滤液的吸光度,再进行数据处理。(2)据图2,可得出的结论是一定范围内(无此前提不给分),CO2浓度越高,净光合速率越高。CO2浓度影响净光合速率的原因是CO2是光合作用的原料。除了适当提高大棚中CO2浓度,还可采用增加昼夜温差(举一例)的温控措施,进一步提高有机物的积累量。实验2:将上述D组果实采摘后,为寻找最适宜的保鲜包装方法,研究者测量不同包装下番茄呼吸强度的变化如图3所示。(3)实验中所用番茄的成熟度、质量及实验条件都应该尽量相同,其目的是确保无关变量相同(确保变量唯一),保证实验结果的差异仅由自变量引起。(4)据图3可知,番茄在储存过程中有一个呼吸高峰,从推迟呼吸高峰和降低呼吸强度综合考虑,气调箱包装最有利于保鲜。生产实践中,为保证更好的储藏效果,需将番茄储藏在零上低温环境,原因是零上低温条件下呼吸速率小,有机物消耗少且可防止冻伤。考向4通过现代科技新技术,实现提质增效4.兴起于20世纪的第一次“绿色革命”获得了水稻半矮化突变体,半矮秆水稻虽抗倒伏、高产,但对氮的利用效率不高。氮肥的施用对水稻的光合速率和分蘖量有较大影响,也会影响土壤环境。中国科研团队就如何进一步提高水稻产量,减少农业生产对环境的影响这一问题进行了持续探索,并于2020年在水稻高产和氮素高效协同调控机制领域获得重要突破。请分析回答下列问题:(1)在大气CO2浓度、高光强条件下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥和高氮肥,一段时期后测定相关指标的相对值如下表(Rubisco酶催化CO2和C5反应):施肥量类型叶绿素含量Rubisco酶含量光合速率(用有机物合成速率表示)低氮肥野生型7.125.8713.88突变型6.205.8313.35高氮肥野生型8.867.0216.62突变型6.568.9818.09科研人员提取水稻叶片的色素后,在测量叶绿素的含量时,为了排除类胡萝卜素的干扰,应该在红光照射下测定吸光度。结合上表数据分析,高氮肥下相对于野生型,突变型植株光合速率较高,请从氮素利用角度分析原因是突变型更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成而不是叶绿素的合成。(2)科研人员在半矮秆水稻品种9311中确定了一个影响水稻分蘖量的关键基因NGR5。如图1为不同氮浓度下9311水稻中NGR5蛋白含量的分析结果,图2为9311等系列水稻的分蘖量与氮肥施用量关系的图解。科研人员认为NGR5是与氮肥利用相关的关键基因,依据是:不同氮浓度下9311水稻中NGR5蛋白含量随着氮肥的增加而增加,NGR5基因突变后,NGR5突变型的水稻分蘖量不再受氮肥施用量影响,而导入了NGR5基因的NGR5突变型在相同的氮肥施用量下,分蘖量还高于9311水稻。(3)进一步研究发现了氮素利用与赤霉素信号通路交叉的分子机制,NGR5蛋白和生长抑制因子DELLA蛋白起关键作用。高氮肥供应会提高NGR5蛋白含量,NGR5蛋白能通过减少分蘖抑制基因的表达,促进水稻分蘖。已知在赤霉素信号通路中,赤霉素与其受体结合后,促进NGR5蛋白的降解,调控植物的生长发育,而DELLA蛋白能通过影响赤霉素作用来提高半矮秆水稻的分蘖量,增加产量,据此推测DELLA蛋白的作用机制是竞争性结合赤霉素受体蛋白,抑制