06 专题二 细胞的代谢 层级Ⅲ 强化真应用-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ）

新高考方案·专题增分方略生物 第Ⅲ层级 强化真应用·落脚实践解决问题 深化“物质与能量观”的生命观念 聚焦“植物工厂”与“人工光合系统” 掌握“光合和呼吸的原理及应用 强化“作物增产和粮食安全意识” 价值引领 活动目标 (1)通过对植物工厂的认知，明确植物工厂的研究(1)运用“物质与能量观”“结构和功能观”分析植物工厂的生 意义，强化“作物增产和粮食安全意识”。 产原理和过程，深人理解光合作用及细胞呼吸的原理和 (2)了解人工光合系统的构建和人工合成淀粉的 应用。 途径，关注我闲生物科技进展，强化创新意识和(2)理解人工光合系统和人工合成淀粉的原弹，掌握与光合 社会担当。 作用相关的物质的转化流程，深化“物质与能量观”。 活动项目（一）解密植物工厂，掌握“光合和呼吸原理”的时代应用 情境素材植物工厂是道过设施内高精度环境；2.光照管理 控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是 根据光能的利用方式可分为三种类型，即太阳光 利用计算机、电子传感系统、农业设施对植物生长发 利用型植物工厂、全人工光利用型植物工厂、太阳 育的温度、湿度、光照、C()2浓度以及营养液等环境 光和人工光并用的综合型植物工厂。其中，全人 条件进行自动控制，使设施内植物生长发育不受或 工光利用型枝物工厂又称为密闭式植物工厂。光 很少受自然条件制约的省力型生产。 环境的精准调控主要包含光谱、光照强度和光周 有简工厂栽培车间红外线移动装置 期3个方面，即所谓的“光配方”。 肥装置 拉制计算机 3.研究意义 保冷库 植物工厂被认为是21世纪解决粮食安全、人口、 资源，环境问題的重要途径，也是未来航天工程、 月球和其他星球探索过程中实现食物自给的重要 通风系统 手段。 [问题探究] 1.营养供给 1.植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营 植物工厂采用循环流动的营养液来满足植物的生 养液通入空气，日的是 长，营养液提供了植物生长所雪的各种元素。植 除通气外，还需更换营 物工厂的营养液配制、灭菌、输送、回收都有专门 养液，其主要原因是 的设施装置、电子仪器来完成，可实现营养液定 量、自动供应，可实时监控营养液浓度、成分、酸碱 度变化，通过自动补液，使营养液的流动速度和各 种指标都保持在植物霄要的适宜水平，始终为植物 2.植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植作物，选用 创造最优的营养液环境，以保证植物的优势生长。 红蓝光的依据是 40 专题二细胞的代谢 3.在夏季晴朗的午后，农作物往往出现“午休”现象， 思维建模·触类旁通 请说明产生这种现象的原因。 提高农作物产量的措施 合理施肥 无机肥料（氨肥、钾肥等）： 中耕松土 扩人叶面积、增加叶绿素 ①可增加土毫透气性，增强 含量、延长光合时间，提 农作物根部细胞有氧呼吸 高光合作用强度，增加 4.在一定的光照强度范围内，植物的光合速率随光： 光合产物积紫 ②促进好氧微牛物活动和养 分有效化，去除杂草，调节 照强度的增加而增加。请从植物生长和生产成本： 有机肥料（秸秆、粪尿等）： 十壤水分状况 两个方面分析，植物工厂不是一昧地提高光照强 被土壤微生物分解后，不 仅提供矿质元素、还提供 合理密植 度的原因。 C0,促进光合作用，提高 作物瓷度要适当，行距、株 产量，还可改善土壤结构 玩娈合理 轮作 充分利用光能和土壤巾质 俗称换茬，如小麦收割后 元素：有利于作物后期通风 种植玉米 间作 延长了有限上地面积的 增加单位十地的有效光合 年有效光照时问，从而 面积，提高光能利用率，提 提高了光能利用率：调 高十地资源利州率 节上壞矿质元茶含址 5.在植物工厂中，往往采用立体式种植，请分析其 套种 温室大柳 优点 具有透光、保温的作用 不仅能阶段件地允分利 用空间，更重要的是延 应选用无色透明薄膜：大刚 长了后季作物的生长 内每大要适时、适量通风， 期，增加了光能利用率， 可以起到降温、排湿的作用， 提高了年总产量 同时维持空气中必要的二 氧化碳浓度 活动项目（二）通过人工光合系统与人工合成淀粉，深化“物质与能量观” 情境素材（一）人工光合系统的构建 0 2.科研人员证实，这一新型平台制造的人工叶绿体 科研人员开发了一种称为“Cetch循环”的人工碳 吸收CO2的速率比天然叶绿体提高了100倍，分 固定方案，该方案通过一系列天然和工程化酶将C) 析原因是什么？ 转化为有机分子，并同时开发了一种新型平台，可以根 据需求制造人工叶绿体。 从菠莱叶绿体中提取的类 囊体可通过液滴微流控技 纯 术与“Cetch循环”的多种酶 形 NADPH Celch 结合（纯化类囊体），从而制依 基 ATP 备人工叶绿体并生产羟基 乙酸，过程如图所示。 [问题探究] 3.理论上，这一新型平台可以根据人们的需求合成 各种不同的有机物，其依据是什么？ l.在