高中生物影响光合作用速率的环境因素试题

绣线菊是一种常见的园林栽培灌木，花色绚丽，品种繁多。为研究金山绣线菊和金焰绣线菊对弱光照的耐受能力，研究者完成实验得到如下结果。

（1）研究者利用遮荫网控制不同组别的透光程度，对照组应采取的处理是     。各处理条件下，图中所示有机物积累量最多的时刻是      。
（2）处理条件为              时，两种绣线菊光合速率在全天只出现一次高峰，此条件主要影响光合作用发生在        部位的光反应阶段。
（3）恢复处理是指撤掉遮荫网，常规条件培养15天后测定的指标。从上图两种绣线菊恢复处理的曲线可知，对弱光耐受能力更强的是       绣线菊，理由是        。
（4）本实验每种处理条件几乎都在12:00左右出现“低谷”，此时细胞间隙中的     不足，直接产物C3下降。

（除标注外，每空1分，共10分)除CO₂浓度外，温度、光照强度等因素都能影响光合作用。某小组用伊乐藻进行光合作用实验：将一枝伊乐藻浸在水族箱中，以光下单位时间该枝条放出的气泡数(O₂)作为光合速率。用太阳灯作光源，当太阳灯与水族箱的距离从75 cm缩短到45 cm时，虽然产生一定量气泡，但数量基本无变化，而光强增加了278%；只有从45 cm移到15 cm这一短距离时，光合速率才随距离的缩小而增加。
（1）解释实验结果：从75 cm缩短到45 cm时，光照强度增加，那么，最可能是由于_______较低限制了______(光、暗)反应的速率，进而影响了气泡的产生量。从45 cm移到15 cm，光合速率增加的主要非生物因素是_______________。
（2）对于上述现象，小组成员分别提出了如下的假设：①距离大于45 cm时，光太弱导致植物不能进行光合作用；②伊乐藻在弱光下光合作用较强，强光则抑制光合作用；③伊乐藻利用室内的散射光进行光合作用。
A．你赞同上述的假设_____(填数字序号)。
B．现有绿色安全灯、白色纱布、伊乐藻、相同水族箱等若干材料用具，请完善实验方法步骤，初步验证你所支持的假设。
a．将状况相同的健康伊乐藻各1枝分别放入3个相同的水族箱，水族箱分别编号为甲、乙、丙。
b．______________________________________。
c．控制室内温度相同。
d.___________________________________ ___。
支持你所赞同的假设的结果应该是________________________________。

对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

(1)由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是________________，由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意________。
(2)种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示。B点时光合作用______(大于，等于，小于)细胞呼吸，CE段， ATP的合成具体部位是________________。一昼夜内植株是否显示生长？________。理由是______________。由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意_________。
(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：g)，则b－a所表示的是______________。
(4)装置丁(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是____________________，自变量为____________。

下图表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题：

（1）图1中B是             。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物CO₂后的60s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7 s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是________（填图中序号）。
（2）若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环        （能/不能）进行，原因是           。
（3）当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有            。
（4）图2中0～D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为             （用S₁、S₂、S₃表示）；光合作用有机物的净积累量为             （用S₁、S₂、S₃表示）。

下面是实验小组在夏季利用某植物进行的有关生理活动实验探究，分析回答：

(1)实验小组在该植物种子吸水萌发过程中，测得的吸收速率、释放速率的变化如图l所示。b点以后，种子细胞的呼吸方式为___________；a点以前，曲线②低于①的原因是________________。
(2)实验小组利用幼苗在不同遮光条件下对叶绿素含量、叶片生长状况进行了检测。实验分三组：A组不遮光、B组遮光50％、C组遮光75％，测定的叶绿素含量及叶片生长的相关数值如图2所示。与A、C组相比，B组的叶绿素________(填‘‘a”或‘‘b”)增长更快，它对光合作用的增强影响更大的原因是____________________。与B组相比，A组光照条件更好，光合作用应该更强，但测定的结果是B组的叶片生长更好，除了上述原因外，还可能是因为 ___________。
(3)研究发现，该植物具有特殊的固定方式：夜间气孔开放，吸收转化成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放参与光合作用，如图3所示。

①白天，该植物进行光合作用所需的来源于____________________和苹果酸的分解；如果突然降低环境中的，短时间内三碳化合物的含量变化为__________________。夜晚，该植物不能合成，原因是缺少暗反应所需的____________________。
②根据气孔开、闭的特点，推测该植物生活在_____________________的环境中，从进化角度看，这是_________________的结果。

对某植物的光合作用和呼吸作用进行研究，根据实验数据绘制了如下三条曲线，图甲表示光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%）、图乙表示呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系、图丙表示光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系。请据图回答下列问题：
   
（1）研究表明，植物严重缺水还会使叶绿体变形，影响光合作用的光反应过程，据此推测最可能是叶绿体的      被破坏，光合能力不能恢复。在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：①                   ②                        。
（2）由图甲看，当植物生长在缺镁元素的土壤中时B点向            移动。 图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在        条件下测量。
（3）由图丙可知，环境温度大于40℃时，植物体       （填“能”或“不能”）显示生长现象；当环境温度为      时的状态可用图甲中B点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为    点对应的光照强度，温度为    ℃最佳。

小麦旗叶是小麦一生中抽出的最后一片叶，研究表明旗叶的生长发育能显著影响小麦的产量。科学工作者对小麦旗叶的发育过程进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表所示。因1表示小麦细胞在符定环境条件下的生理状态。

（1）总叶绿素含量通过影响   而影响光合作用的光反应过程，气孔相对开放度则通过影响    而影响光合作用的暗反应过程。
（2）图1中叶肉细胞的生理状态是，与图 l所示生理状态相同的最可能是表中  （填发育时期）的叶肉细胞。
（3）进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，最好选择表中       （填发育时期）的旗叶为材料来进行，该时期叶肉细胞的叶绿体中数量明显增多的结构是    。研磨时加入少量 CaCO3的作用是    。
（4）研究人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路，验证研究人员的认识。

2

①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通人充足的14CO₂和   并始终保持25℃及给与合适的光照等条件。

②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。
③检测小麦籽粒胚乳中    的含量并计算比例。如果  ，则证明科研人的认识是正确的。

如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程，下列叙述正确的是

A．植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]

B．光合作用与呼吸作用产生的ATP，均可用于对矿质元素的吸收等生命活动

C．光合作用在叶绿体内进行，有氧呼吸在线粒体中进行

D．线粒体中产生的CO2进入叶绿体内参与光合作用至少穿过6层膜结构

下图表示某植物叶肉细胞内发生的生理过程，其中A至H代表物质，据图回答：

(1)图中D是________，________(字母代号)直接为细胞生命活动提供能量。用________________法，可以研究物质B的去向。
(2)场所Ⅱ是________________。多种化学反应能够互不干扰地在场所Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内进行，是由于________(结构)的分隔作用。
(3)选用A、B两种植物进行光合作用的探究实验，实验结果如下表。请分析回答：
A、B植物在不同条件下单位时间内O₂的释放量(mL)

CO2浓度		灯泡的功率(单位：W)
		20	50	75	100	200	300
0.1%	A植物	3.4	16.0	28.2	40.5	56.5	56.5
	B植物	2.6	9.1	19.2	55.7	75.6	102.6
0.03%	A植物	2.3	11.2	19.8	27.6	27.5	27.6
	B植物	1.8	8.4	18.9	54.2	75.2	101.8

①在阳光不充足的地区，大棚种植A、B两种植物时，光照将最可能成为限制________植物正常生长的主要因素。
②分析上表数据可以看出，处于灯泡功率为200 W、CO₂浓度为0.03%条件下的A植物，采取________________措施能显著提高光合作用强度。
③A植物在CO₂浓度为0.1%时，若将灯泡功率由300 W再逐渐增大至400 W，请预测O₂释放量的变化趋势是__________________________________________________________________________。

Ⅰ．下图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。（注：假设在不同光照强度下，植物叶片的呼吸速率不变。）

(1)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间相等），液滴所在位置应在实验初始标记的________（填左侧或者右侧）位置处。
(2)对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母）_________。
(3)在图乙中，光照强度为5千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为______毫升（假设光照强度的变化不会改变植物体的温度）。
Ⅱ．图A表示某绿色植物光合作用中光照强度和氧气释放速率的关系。图B表示该植物在不同温度（15^oC和25^oC）下，某一光照强度时氧气量和时间的关系，请据图回答：

当图B纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净量和总量时，则它们分别是光照强度为____________和_________千勒克斯下的测定值。

番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15~33℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃，从每日16:00时至次日6:00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9:00进行相关指标的测定。
（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重        对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制        对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO₂浓度，结果如图2所示。图中结果表明：夜间6℃低温处理，导致          ，使          供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶。
① 研究人员在低夜温处理的第0、9天的9:00时取样，提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了避免           。
② 为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA， 经          过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的          设计引物，再利用           技术扩增Rubisco合成基因。最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。
③ 结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因          过程，使Rubisco含量下降。
（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是        。

如图是某植物成熟绿叶组织的相关图解。其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO₂浓度变化的情况；图3表示当光照和CO₂浓度充足的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响（其中实线表示光照时CO₂的固定量，虚线表示黑暗时CO₂的产生量）。请据图回答下列问题：

（1）由图1可知，甲．乙分别代表的物质是________．________，想要使叶绿体内C₃的含量快速下降，可以改变的环境条件是___________，光反应中产生的O₂扩散到临近的线粒体中被利用至少要经过_____层生物膜。
（2）图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是_______，C点和D点相比，叶绿体中的C₅的含量_______（较低．较高．相等）
（3）由图3可知，与        作用相关的酶对高温更为敏感，相关酶的作用机理是_____。
（4）若昼夜不停的光照，图3植物在温度为____条件下，生长状况达到最佳。若在此温度条件下，每天交替进行12小时光照．12小时黑暗处理，则该植物在24小时内积累的葡萄糖为________mg（保留小数点后一位）。

如图甲表示某绿色植物细胞内发生的生理过程示意图，①～⑥表示生理过程，A～D
表示化学物质，图乙表示该植物在不同环境条件下CO2浓度对净光合速率的影响。据图回
答下列问题：
（1）图甲中有ATP生成的生理过程是    ，人体内可以发生的生理过程是

（2）CO₂以    的方式进入该植物细胞中。把该植物突然从光下移到黑暗处，其他条件不变，则叶肉细胞的叶绿体中C₅的含量变化是    。若以该绿色植物的叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，需要特别注意的是，该实验需要在       条件下进行。
（3）从图乙可知，与20℃相比，温度为15℃时，增加CO₂浓度对提高净光合速率的效果不显著，其原因是____。当CO₂浓度低于300 umol．mol^-l时，28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃条件下的原因可能是               ．

在一定浓度的CO₂和适当温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系（如图一），细胞呼吸与环境中O₂浓度关系（如图二）。请据图回答下列问题：

（1）图一中,影响a点上下移动的主要外界因素是______；b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是_____________；c点时叶绿体中ADP的移动方向是_____________；适当提高外界温度，图中c点将向              移动。由图一可知，在连续光照条件下，光照强度大于       klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下10小时，然后移到黑暗处14小时，则该24小时内每100 cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为         mg。
（2）图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得？________；当O₂浓度为5%时，细胞呼吸的方式为____________；若图一中a点是在氧气充足条件下测得的，则氧气浓度应大于__________%。

（3）上图表示研究人员测定的该植物在密闭恒温玻璃温室内连续48h温室内CO₂浓度及CO₂吸收速率曲线（整个过程呼吸作用强度恒定）。该植物呼吸速率与光合速率相等的时间点是              。

如图表示黄豆种子在适宜萌发的条件下，鲜重的变化情况及对应阶段萌发种子形态变化图，（图甲）和成长的幼苗植物体内的生理过程图（图乙），图丙曲线Ⅰ表示黄豆植物光合作用速率与光合作用的强度关系（适宜温度、CO₂浓度为0.03％），在y点改变某条件，曲线变为Ⅱ）。请根据图回答下列问题

（1）图甲中，在种子萌发阶段的第Ⅱ、Ⅲ阶段种子干重比第Ⅰ阶段干重比明显         
（2）图甲中，在第Ⅱ阶段，种子呼吸产生的CO₂大大超过O₂的消耗。此时种子呼吸方式以图乙中的         
阶段（填数字）为主。
（3）图乙中仅能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程是        过程，图乙中的Ⅱ过程发生的场所是       
（4）图丙在y点是，曲线由Ⅰ变为Ⅱ的可能原因是，                   ，制约z点的光合作用内部主要因素是                             。