高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

回答下列有关植物光合作用和呼吸作用实验问题。

⑴ 甲图是探究单株番茄光合作用强度与种植密度的结果图。与M点相比，N点限制单株光合作用强度的外界因素是CO₂浓度和▲。
⑵ 某兴趣小组同学想探究菠菜不同的叶在叶绿体色素含量上的区别，分别选择了菠菜“深绿叶”、“嫩绿叶”、 “嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取与分离”实验。色素层析结果如乙图A、B、C三组所示，根据实验结果可知，▲组滤纸条是深绿叶的，b带所示色素的名称是▲；c带的颜色为▲。
⑶ 丙图是测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化结果图。图中表示番茄光合作用强度和呼吸作用强度相等的点是▲。B→C段曲线变化的原因是▲，若在C点突然提高CO₂浓度，叶绿体内ADP含量将▲（增加；减少；不变）。
⑷ 图丁是采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定的实验步骤图。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为M_A、M_B。则B叶片被截取部分单位时间内光合作用合成的有机物总量（mg/h）= ▲。（用字母表示）

下图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①—⑤代表不同的物质。请据图回答问题：


（1）写出以下结构或物质的名称：物质③_______，结构a__________。
（2）①在b内参与的反应是有氧呼吸的第___________阶段。反应场所是___________。
（3）②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及________________________。 
（4）该细胞吸收K⁺，需要膜载体蛋白协助和⑤，其中⑤的结构简式为_______________。
（5）下图二表示棉田内，棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况，
那么该植物的呼吸作用速率是          mg/dm².h。（不考虑昼夜温差影响）在B点时叶绿体中ATP的移动方向是__________________________
（6）光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的点是______________。
(7) 绿色植物叶片细胞内能产生ATP的结构是____________________________________,
是通过什么反应产生的,请写出反应式___________________________________________
______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________.

下图表示某适宜温度条件下，植物吸收二氧化碳的速率与光照强度的关系。请据图分析回答：

(1)当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度______；A植物光合作用消耗二氧化碳的速率是________mg/m2·h；消耗的二氧化碳用于光合作用的________阶段。
(2)A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是________；当光照强度为b时，限制A植物光合作用的主要因素是____________。
(3)当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样。则X＝________小时。

美国科学家恩格尔曼用水绵进行光合作用的实验，下图为实验示意图。请回答下列问题：

（1）在黑暗中，极细的光束照射到水绵带状叶绿体的部位，该部位聚集着许多细菌，它们是好氧细菌还是厌氧细菌？____________________。
（2）此实验证明：叶绿体释放出来的气体是__________，叶绿体是绿色植物进行___________的场所。

将长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外。用测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度在一天的变化情况，绘成曲线如下图甲所示。下图乙表示该植株处于光照下的叶肉细胞，a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO₂量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO₂量。

请回答下列问题：（不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响）
（1）将该实验作为探究影响光合作用强度的因素，是否遵循单一变量原则？        。
为什么？        。
（2）如图甲所示，BC段的CO₂浓度增加速率较AB段慢，原因是          。从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是        。
（3）如图乙所示，在氧气不足的条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会   。适宜光照条件下，光反应产生的并能够为碳反应所利用的能源物质是   ，碳反应产物三碳糖转变成蔗糖的场所是在叶绿体   （填“内”或“外”）。若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中三碳酸（C₃）的合成速率将会   （填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
（4）假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用细胞的光合强度一致，那么，当处于图甲中的D点时，图乙（即某个细胞）中的a   b（填“＞”、“＜”或“=”）。

(23分)下图是光合作用过程的图解，请据图说明

(1)   图中A代表___________，其功能是____________。
(2)   图中B是_____________。
(3)   图中C是___________，它被传递到叶绿体的_______部位，用于___________
，最终形成_____________。
⑷图中D是在有关酶的催化下，利用_______将______与______结合形成的。
⑸图中E是（写中文）___________________，它是由一分子_______和______
分子_________结合而成，含______个高能磷酸键。
⑹图中F叫________________，它是由CO₂和__________结合后又分解而成，从而使化学性质_____________的CO₂能够直接参与化学反应。
⑺H是___________，此阶段是在叶绿体的_____________________进行的；
I是__________，此阶段是在叶绿体的____________中进行的。
⑻确切地说，J代表_____________。

在一定的条件下，测定光照强度对植物光合速率的影响。图甲表示实验装置；图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图丙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程。请分析回答：
（1）在一定条件下，若用甲图装置测定获得图乙中的G点对应的值，则甲图中B三角瓶内应放置的液体为（“NaOH”或“NaHCO3”）溶液。
（2）据乙图分析，在该实验条件下，此绿色植物的光饱和点是。适当提高CO2浓度，图乙中的E点将向移动。
（3）丙图中的a、b、c、d表示物质，则a表示，其元素组成是。d表示，b还原形成c的过程需要光反应提供，还原形成的c（填“大部分”或“少部分”）离开卡尔文循环。

将新鲜萝卜磨碎、过滤得到提取液。在温度30℃的条件下，取等量提取液分别加到四个盛有pH分别为3、5、7、9的100mL体积分数为3%的过氧化氢溶液的烧杯中，结果每一个烧杯都产生气体，然后，将加入四个烧杯中提取液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中过氧化氢的含量变化并绘制成图1所示曲线，请回答：

图1

 
（1）该实验的目的是                                                                                         。
（2）该实验中的自变量是        和            ，因变量是                      。
（3）曲线A和B中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是                                                                               。
（4）曲线A是第_______次实验的结果，原因最可能是                                                                                        
                                                    。    \
（5）图2表示萝卜的过氧化氢酶在体外的最适条件下底物浓度对酶所催化反应的速率的影响。请在图上画出：①如果在A点时，将温度提高5℃时的曲线变化；②如果在B点时，往反应混合物中加入少量同种酶的曲线变化；③如果在C点时加入大量pH为1．8的HCl的曲线变化。

图2

 

Ⅰ、完成光合作用过程图的相关问题：

图中标号Ⅰ、Ⅱ所代表的生命活动名称分别是           、            ，标号A、B所代表的物质分别是        、          。
Ⅱ、为探究影响光合速率的因素，科研人员利用玉米和大麦在适宜的温度和光照条件下进行有关实验，结果如下图。请回答下列问题：

⑴从图中可以看出，影响光合作用的因素包括                   。
⑵据图分析O₂浓度对大麦光合速率的影响                                   。
⑶在上述实验的基础上，科研人员计划利用下列材料用具设计实验，以进一步探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。
材料用具：玉米幼苗多株、适宜浓度的完全培养液（含植物生长的全部必需无机盐离子）、适宜浓度的NaHCO₃溶液（维持CO₂含量在大气水平）、培养装置、照明灯、O₂发生器等。                   
实验步骤：
一、组装3套培养装置，编号为甲、乙、丙。培养装置除了规格上大小相同且满足实验需要、既要确保装置的密封性同时又便于添加物质和取样分析外，还应该满足条件           以确保植物能进行光合作用。
二、向甲、乙、丙中分别加入适量且等量的完全培养液和NaHCO₃溶液，振荡摇匀，各放入等量多株生长良好且长势相同的玉米幼苗。
三、向装置甲、乙中分别充入相同体积的4%O₂和50%O₂，丙组               作为对照。
四、在                       条件下培养一段时间。
五、记录并比较实验结果，得出结论。
结果与结论：（略）。
请补充完成实验步骤。
步骤一、                                      
步骤三、                                      
步骤四、                                      

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________。