高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

选取某植物幼苗进行了无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题：

（1）A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是___________。研究者用含¹⁸O₂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）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。
（3）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是____________。
（4）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小时后CO2变化量（g）	-0．5	+0．1	-1．5	+0．4	-3．0	+1．0	-3．1	+0．8

（注：“+”表示环境中二氧化碳增加；“一”表示环境中二氧化碳减少）
①用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究_________。由表可知，植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第______编号组实验。
②在编号为1的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是_____________。
③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异（“不”或“非常”）显著。

下图是绿色植物代谢的部分过程示意图。请据图回答：

（1）A物质进入植物体内的方式主要是___________；B物质进入植物体内的方式是___________。
（2）植物体内，过程③的生理意义是___________。
（3）如果改变环境条件，使③过程迅速转入停止状态，在一段时间内，细胞内___________物质的含量会迅速升，这是因为_____________________________________。

随着人们生活水平的提高，饮食越来越讲究，特别是有名的粤菜讲究“色香味俱全”，特别是颜色也越来越吸引消费者。厨师小毛想开发“绿色”食用色素，他以生长很快的而无毒性的某“飞机草”品种为材料进行如下研究。
I.提取叶绿素

II.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温（约25℃）下进行实验，方法和结果如下表。

实验组号	叶绿素溶液（mL）	调pH至	处理时间（min）	溶液颜色
①	3.0	8.0	10	绿色
②	3.0	Y	10	Z
③	3.0	6.0	10	黄绿色
④	3.0	5.0	10	黄褐色

注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
（1）提取食用叶绿素时应加的X为           和             ，其中溶剂的选择依据是                                        。
（2）表中Y应该为                 ，而Z的颜色最可能是                 ，原因                               。 
（3）根据表格结果，可为小毛的研发提供什么信息                       ，原因                                            。
（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并补充主要步骤。
方法：                    ；
主要步骤：①制备滤纸条，②                  ，③                ，
④观察色素带。

根据装置图3分析回答问题（V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动）。

图3
（1）开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内空气中的       （物质）含量增加。
（2）与①条件相同，给装置Ⅰ充足的水、矿质元素，同时给以适宜光照一段时间后，B、D两处的成分差别是                                                           。
（3）开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，Ⅰ中生物叶肉细胞的C₃含量      ；Ⅲ中生物体内将会积累较多的          ；C处液面       。
（4）Ⅰ中生物刚开始产生O₂较多，但随时间不断延长，O₂产生量越来越少，主要是因为装置中CO₂量越来越少，影响暗反应的进行，导致                       积累，进而影响光反应。

下图是夏季晴朗的一天中，对甲乙两株植物在相同条件下的光合作用强度测量后绘得。据图回答:

⑴一天中，有机物积累量最少的时间是＿＿＿＿；从e点开始，光合作用强度基本不变，导致这一现象的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑵乙株植物在曲线bc段和de段均出现光合作用强度下降，导致这一现象的原因＿＿＿（填“是”或“否”）相同，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑶若甲、乙为两种不同植物，在干旱环境中种植时，宜选择的植物是＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图示C₄植物光合作用过程，请分析回答：

图2—1—1
（1）当CO₂进入叶肉细胞的叶绿体中，首先被               固定形成                 。
（2）当C₄进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放         ，被C₅固定形成      。
（3）C₃在NADPH、ATP和酶的作用下被           成（CH₂O）和             。
（4）图示C₄植物光合作用的              的过程。
（5）C₄植物与C₃植物光合作用过程不同之处是C₄植物                              ，其叶片的结构特点是                                                                             
                                                                                 。

请据图回答下列问题。

(1)叶片进行光合作用时，光反应和暗反应的场所分别是______、_____。
(2)在适宜光照条件下，叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是：___。

A．外膜

B．内膜

C．基粒

D．基质

(3)某实验小组利用植物光合测定装置进行实验(如图1)，以CO₂分析仪测定CO₂的吸收量和释放量为指标，研究温度对绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响。先将上述装置置于暗处，测定单位时间内叶室中的CO₂含量变化值，该变化值表示的是_______________。之后应将上述装置置于________，测定相同单位时间内叶室中的CO₂含量变化值，该变化值表示的是________。在预先设定的不同温度下重复以上步骤，结果如图2所示。光照1 h, 30 ℃时光合作用固定的CO₂量为________mg。最有利于植物积累有机物的温度是__________。

下图是植物代谢过程示意图，请据图回答下列问题：

1.图中Ⅰ-Ⅶ所表示的物质中，Ⅰ表示          Ⅱ表示          Ⅴ表示          。在叶绿体中，ADP的转移途径是_________________________。
2.若植物体在含C¹⁸O₂的环境中生长，一段时间后植物体周围空气中有没有可能出现¹⁸O₂.?            。理由：                                                。
3.与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生的部位________________（细胞器）。
4.实验室探究光照强度对菊花生理代谢的影响时，实验测得相关生理代谢数据如下：
a)黑暗条件下，CO₂释放量为0.4 mol/cm²叶·小时；
b)光饱和时的光照强度为2.5千勒克司；
c)光合速率和呼吸速率相等时的光照强度为1.0千勒克司；
d)光照强度为3.0千勒克司时光合作用释放O₂量是1.0 mol/cm²叶·小时.
①如果菊花发生图示的生理过程，当“II”和“VI”的量相等时，所需要的光照条件条件是（         ）（其他条件适宜）

A．小于1.0千勒克司	B．1.0千勒克司
C．2.5千勒克司	D．3.0千勒克司

E.大于1.0千勒克司，但小于2.5千勒克司
②当光照强度为2.5千勒克司时，菊花光合作用固定的CO₂量是        （mol/cm²叶·小时）；如果光照强度不变，需要进一步提高光合速率，可采取的措施是                                                                      。

如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题：

（1）图中A表示的结构是由_______堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：___________。
（2）h与i反应生成j的过程称为____________，j与f、e反应称为_____________。
（3）依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的CO₂的浓度、光照和________等。
（4）若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为________。

某生物小组以新鲜菠菜叶为材料进行叶绿素提取的探究实验，结果如下表：

	实验一	实验二
二氧化硅	粒径/目	用量/g
20	50	100	200	1	3	5	7	9
叶绿素含量（mg/l）	0．613	0．699	0．593	0．592	0．490	0．648	0．610	0．575	0．553

注：“目”表示颗粒大小的单位，且目数越大粒径越小；“叶绿素含量”表示每克叶中叶绿素的提取量。回答下列问题
（1）以上实验的目的是_______________________。
（2）提取叶绿素的实验原理是         ，实验中二氧化硅的作用是        。
（3）依据实验一的结果，实验二最好选用粒径为      的二氧化硅。在实验二中，粒径大小属于         变量。
（4）若实验使用的菠菜培养于缺镁培养液中，则提取到的叶绿素含量将       （填“上升”、“下降”或“不变”）。

图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与二氧化碳变化量的关系。请据图回答问题。（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）

（1）图甲中，细胞器a为           ，细胞器b中进行的生理过程包括           等阶段。
（2）图甲中物质④是         ，在          的情况下，全部进入c中被分解。⑥代表的物质是       。
（3）将一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上图乙所示，（数据均在标准状况下测的）据此回答：
①在15℃、1千勒司光照下，该植物5小时光合作用吸收CO₂                     摩尔（mol）。
②若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25℃、4千勒克司光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖            毫克。
（4）从图乙中可发现，影响A点和B点光合速率的因素是                  。
（5）若给该密闭装置通入C¹⁸O₂,一段时间后，装置内出现了¹⁸O₂，请用文字或图解简要说明             。

下图甲曲线表示在温度为25 ℃(该温度是该作物光合作用的最适温度)，水分和无机盐均适宜的条件下，温室内光照强度与作物光合速率的关系，请回答下列问题。

(1)图甲曲线中，当光照强度为B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有___________________，其中叶绿体吸收CO2的量等于________（用纵坐标上的字母表示）。叶绿体中消耗CO2的场所是________。
(2)(E表示光照强度)图甲曲线中，当E<B时，增大光合速率的主要措施是________；当B<E<C时，限制作物增产的主要因素是________。
(3)已知该植物呼吸作用的最适温度为30 ℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30 ℃，图甲曲线中a点将向________移动，A点将向________移动。

下图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答：

（1）图中表示暗反应过程的是________（用字母表示），其发生的场所为_________________      
（2）图中呈现资料有一处错误为______________________          
（3）C过程产生的CO₂是在___________           阶段形成的。

图为植物体内与能量代谢有关的生理过程图解，请根据图作答（示例：⑨Pj）

（1）以新鲜菠菜绿叶片为原料提取①时，使用的溶剂一般是__________，我们使用_________法将其进行分离。
（2）光能转变成化学能后，能量首先储存到［  ］_________中，最终储存到［  ］__________中。
（3）使④彻底氧化分解并释放大量能量的生理过程是________，其最终代谢产物是［   ］___________。请写出⑧的分子结构简式________。

图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与二氧化碳量的关系。
请据图回答问题。（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）
 
（1）图甲中，细胞器a为＿，细胞器b中进行的生理过程包括＿＿两阶段，场所分别是  。
（2）图甲中物质④是＿＿＿，在＿  的情况下，进入c中被分解。⑤代表的物质是＿    。
（3）将一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上图乙所示，（数据均在标准状况下测的）据此回答：在15℃、1千勒司光照下，该植物1小时光合作用共利用CO₂＿＿＿＿＿mL。
（4）据图分析，影响植物光合速率的因素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）若给该密闭装置通入C¹⁸O₂，一段时间后，装置内出现了¹⁸O₂，请用图解简要说明该过程＿＿＿。