高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线，图2表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合效率受光照影响的变化曲线，图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，请分析完成下列问题：
 
（1）图1中，在较长时间阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。
（2）图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是________________________________。
（3）图2中e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量________；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量________（填“高”“低”“基本一致”）。
（4）在图3中，假如C¹⁸O₂作为某一生理作用的原料，则在较强的光照条件下，图中含有¹⁸O₂的呼吸作用产物的主要去向是图3中的________途径（用图中字母表示），光合作用的反应式是             。

图甲中I—V表示植物细胞某些代谢过程，a—e表示相关物质；图乙表示某天的一段时间内，该植物叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。请据图回答下列问题：

（1）水参与光合作用的场所是叶绿体的______。给植物提供H₂¹⁸O，一段时间后周围环境中检测出C¹⁸O₂，原因是____________。水分过多会影响光合作用，这是因为土壤水分太多，根系通气不良，使______________，从而间接影响光合作用。
（2）a与e发生反应的场所是___________。
（3）图甲I—V过程中，能产生ATP的是_______（用图中数字表示），在破伤风杆菌细胞中能进行的过程是___________（用图中数字表示）。
（4）要想使叶绿体内C₃的含量短时间内快速下降，可以改变的环境条件是______________。
（5）图乙中B点的生物学含义是_________，O—D之间该植物叶片光合作用合成能有机物量为___________（用图中字母表示）。

紫色洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶，管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶富含营养物质，如图。以洋葱为材料进行如下实验：

（1）观察植物细胞的质壁分离和复原的常用材料是_______。提取和分离绿叶中的色素，可选用_________作为实验材料。两个实验中所用材料均有颜色，色素的存在部位分别是___________，为防止绿叶中色素在研磨过程中被破坏，可加入少许_______。
（2）观察细胞的有丝分裂，装片制作的操作流程为：取材→解离→__    _→染色→制片，其中解离的目的是________。观察有丝分裂需找到______区，该部位细胞与管状叶细胞相比，其主要特点是_________。
（3）用浓度适宜的秋水仙素处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温（如4℃）处理水培养的洋葱根尖（2N=16条）时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
针对以上问题，你作出的假设是________________。
你提出此假设的依据是________________________。

回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题。下图为光合作用模式图，I～IV表示叶绿体的结构，①～⑤表示参与光合作用的物质。

（1）I的基本骨架是_________，III是______________，⑤是______________。
（2）转化光能的分子位于 （     ）A．Ⅰ  B．Ⅱ  C．Ⅲ  D．Ⅳ
（3）据图分析，下列叙述正确的是 （    ）
A．淀粉主要在细胞质基质中合成
B．①的产生需要光照，但它不一定会从细胞中释放出来
C．光反应使IV的pH降低
D．H⁺借助⑤由IV进入II，不消耗能量
E．光合作用产物以葡萄糖形式运出叶绿体
在恒定温度和光照强度条件下，光合作用速率会随着CO₂浓度的变化而改变。当植物光合作用利用的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时，环境中的CO₂浓度为CO₂补偿点；CO₂达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO₂浓度为CO₂饱和点。育种专家测定了22℃时， A、B两个水稻品种在不同CO₂浓度下的CO₂吸收量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表。

	CO2补偿点 （mmol/mol）	CO2饱和点 （mmol/mol）	CO2饱和点时CO2吸收量 （mmol/m^2·h）	黑暗条件下CO2释放量 （mmol/m^2·h）
A品种	0.06	1.16	115.20	72.00
B品种	0.05	1.03	86.40	39.60

（4）据表可知，CO₂饱和点时，A品种的实际光合速率为__________mmol/ （m²·h）。若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多___________mg/m²。 （相对原子量：C－12，O－16，H－1）
（5）经育种专家实验发现水稻进行光合作用的最适温度是22℃，若其他条件不变，温度上升至27℃，CO₂补偿点将_________ （上升/不变/下降）。

如图l是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度随CO₂浓度变化的情况。请回答下列问题：

（1）图1中，该植物在__   点之后开始进行光合作用。当CO₂浓度由C变为D时，短时间内叶绿体中C₃的含量     （填“下降”、“不变”或“升高”）。
（2）从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，在适宜温度下给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图2。请据此回答：
①请为该实验确定一个课题名称：____    。
②从图解分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是          ，而c点以后曲线上行，其原因最可能是________。适当地增加光照强度重复此实验，b点将向                  移动。
（3）试提出农业生产中充分利用光能的一种措施：          。

某植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。 图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出 1 分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子 Pi （无机磷酸）。 请回答：

（1）磷除了是光合作用相关产物的组分外，也是叶绿体内核酸和________的组分。
（2）若蔗糖合成或输出受阻， 则进入叶绿体的________数量减少， 使三碳糖磷酸大量积累于________中， 也导致了光反应中合成的________数量下降，卡尔文循环减速。此时过多的三碳糖磷酸将用于__________，以维持卡尔文循环运行。

图1是高等植物细胞亚显微结构模式图。据图回答。（[   ]内填图中标号，____上填适当内容的文字。）

（1）图1中不应该出现的结构是[   ]           ；含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质并可以调节细胞内环境的细胞器是 [   ]           。
（2）该植物经减数分裂和受精作用，[   ]           中的DNA能从父本传递给子代。
（3）在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株该植物，CO₂充足。得到系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2。
①第5～7h呼吸作用加快的主要原因是      ；第9-10h光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是     。
②第10h时不再产生ATP的细胞器是图1中的[   ]           ；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时           成为ATP合成的唯一场所。
③该植物积累有机物速率最快的时刻是第   ｈ时，积累有机物总量最多的时刻在第   ｈ之间。
④在光合速率和呼吸速率交点时，叶绿体中ATP的转移方向是           。

下面甲表示不同密度的番茄农田中单株光合速率情况，乙某株番茄一昼夜氧气吸收量情况曲线，丙图是叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径，丁图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。请回答相关问题．

（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素是______________
_______（写出两种），甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______________。
（2）测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg，图中阴影部分所表示的O₂释放量_____
______（填“大于”、“等于”或“小于”）300mg．假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是_____________mg。
（3）磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和_________的组分。在卡尔文循环中为碳反应提供磷酸基团是______________（物质）
（4）图中光合作用必须进过________轮卡尔文循环才产生的一份子的三碳糖磷酸，通过磷酸转运器___________（填大量或少量）运输出叶绿体的。

如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a-f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在一定的条件下，O₂净产量（光合作用的O₂产生量-呼吸作用的O₂消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表           ，物质b进入箭头所指的结构后与        结合。
（2）在适宜的条件下,若用CO₂、H₂¹⁸O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是          。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内能生成ATP的细胞器是           ，在N点后O₂净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是           、          。
（4）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是            。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？      ；D点时发生（字母表示）      。

图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示水稻的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系。请据图回答：

（1）图甲中，当光照强度为b时，光合速率         呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收            个单位的CO₂。
（3）图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有             。
（4）如果增加环境中二氧化碳的浓度，则图乙中的b点的移动方向为          （填“左移”、“右移”或“不移动”）。
（5）图乙中，c点后CO₂的吸收量不再增加的主要环境因素为                 。
（6）在图乙中的b点所处的状态时，叶绿体内ATP的移动方向是              。

图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一个经消毒的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。图丙为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图,A、B、C为相应生理过程进行的场所，①～⑥均为气体物质。植物叶片的呼吸速率不变。请据图回答下列问题：

（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均等），液滴所在位置应在实验初始标记的       （左侧、右侧或相同）位置处。
（2）丙图内可表示二氧化碳的是_         （填序号）；二氧化碳被消耗的场所在__            _；A场所中发生的能量变化过程是__          __；进入C的⑦是指_______和       两种有机物。
（3）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应丙图中存在相关气体的箭头有（填序号）       。
（4）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为        毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（5）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的       反应阶段。
（6）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值   （偏高/偏低/相同），原因是                。
（7）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是             。

下请回答下列有关高中生物实验的问题。
（1）如果用        法对小球藻的色素进行分离，其利用的原理是色素在层析液中的        不同。为使研磨充分，应加入           。
（2）观察植物细胞的质壁分离与复原现象：为便于观察，选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳，原因是         。
（3）观察植物细胞的有丝分裂实验：观察部位的细胞具有               的特点，重点观察处于          期的细胞。实验时制作装片的流程为           。
（4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果，其原因是      。

科学家选取某植物进行了如下实验，图甲为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，图乙是将这株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图乙所示（数据在标准状况下测定），据此回答：

（1）图甲A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是          ．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是                  ．
（2）据图甲分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为      ℃．
（3）图甲限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是      ，图中     点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍．
（4）图乙中，若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25℃、4klx光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖       克．

在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差），结果见图（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）

（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅化和物相对含量较高的是       （C₃或C₅）；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较       （深或浅）
（2）曲线b 的峰值低于曲线a，其中两个主要决定因素是       （光照强度、环境温度、空气中CO₂含量）．曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的       用于CO₂还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中       元素的含量，主要促进植株体内      和       等生物大分子的合成．
（3）6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内       较高．
考点：影响光合作用速率的环境因素；光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化．

甲图为植物细胞内的某种生理活动，乙图为植物在温度为15℃（实线）和25℃（虚线）时光照强度和氧气释放速度的变化关系），丙图为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图．请据图分析下列问题：

（1）甲图中①过程中植物需要从外界吸收二氧化碳，若要研究二氧化碳的去向，通常采用      方法．②过程的正常进行需要光反应提供的      ，②过程产生的C₆H₁₂O₆被分解为二氧化碳的场所有       ．
（2）当其他条件不变，乙图中光照由6千勒克斯减弱为2千勒克斯时，甲图中的       物质会增多．
（3）请根据乙图分析该植物在15℃、10千勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是    mg．
（4）如果在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，请据乙图判断采取什么措施可以有助于提高产量       ．
（5）丙图中可表示二氧化碳的是       （序号）；当图一中③④箭头消失时，则A、C场所生理活动的强度关系是       ．