高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

银边天竺葵是园艺经典品种，其绿色圆形叶片外边镶有白边（见图一）。图二为银边天竺葵的光合作用示意图。请分析回答下列问题：

图一                                     图二
（1）图一中a表示的物质是     ，Ⅰ阶段的场所是     ，Ⅱ表示光合作用过程中的     阶段。
（2）c参与Ⅱ阶段的反应时，首先与    结合形成两个三碳分子，最后形成d。物质d可运至叶绿体外，并且转变成    ，供植物体所有细胞利用。
（3）光合作用过程中能量转化的途径为      （请用图中的字母.文字回答）
（4）若其他条件适合，光照达到光饱和点条件下，物质b的生成速率      （填“增大”.“减小”或“基本不变”）
（5）利用银边天竺葵叶片颜色的特点，请你提出一个与光合作用有关的研究课题    。

图甲为三种植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)光合作用强度与光照强度之间的关系，图乙表示相关生理过程，请回答下列问题。


（1）影响图甲中b点上下移动的主要外界因素是___   _____；光照强度为a点时，既没有CO₂的吸收也没有CO₂释放，其原因是____________________________       ________________ 。在这种情况下，植物_________(能、不能)积累有机物。为加快植物生长，可使用人工光照，比较适合的光源是_________(白光、绿光)。
（2）图甲中的三种植物最适合于生活在阴凉环境下的是________  。
（3）连接图乙中“1”和“2”两个过程的关键物质是_____________。
（4）若研究CO₂中C在光合作用中的转移途径，通常采用_      __    法。正常进行光合作用的叶片，若突然停止供给CO₂，请在右图中绘出叶绿体中NADPH([H])含量在短时间内的变化曲线。

玉米是山东省的主要农作物，常作为农业科研的重要材料。如图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答。

(1)图1所示的生理状态________(能/不能)在图2曲线中找到对应点，若玉米长期处于图1所示的生理状态则不能正常生长，原因是__________________________________。
(2)请在图1中用箭头标出此状态时O₂的移动方向。
(3)图2中c点之前限制光合速率的主要因素是________，c点以后的主要限制因素是______________。
(4) 若玉米光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，图2表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，b点将________，d点将________。若由于施肥不当造成植物缺镁，则d点将________。

某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成
的小室（如图A所示）。

（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是     (两个)；装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的       点。
（2）在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：

每隔20分钟记录一次刻度数据
……	24	29	32	34	……

该组实验数据是在B曲 线的           段获得的。
（3）图B中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞C₃的生成量     ，发生的场所是            。
（4）该组同学发现用装置A测定的光合作用的速率比实际值偏低，原因是：                  。为测定该植物真正光合作用的速率，设置了对照组，对照组应置于         条件下，其他条件与实验组相同，测得单位时间内，实验组读数为M，对照 组读数为N，该植物真正光合作用的速率是         。

在某适宜温度条件下，A、B两种植物CO₂的吸收速率随光照强度的变化曲线如图。回答下列问题：

（1）当光照强度为a时，比较A、B植物，呼吸作用较强的是          植物。A植物光合作用消耗CO₂的速率是        mg/（m²·h），消耗的CO₂用于光合作用的         阶段。
（2）当光照强度为b时，限制B植物光合作用的主要因素是          ；此时叶绿体中ADP的运动方向是                     ；如果突然停止光照，短期内叶绿体中C₃的含量将会             。
（3）当光照强度为c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=                 。
（4）A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是        植物，若通过植物组织培养技术大量生产该植物，其原理利用的是植物细胞的           。

下表为不同遮光处理对东北铁线莲光合作用影响的结果，图乙为两种条件下东北铁线莲净光合速率日变化曲线，请分析回答问题：

遮光比例 (%)	叶绿素 a/b	叶绿素含量 (mg/g)	植株干重 (g)
0	4.9	2.2	7.5
30	4.8	2.3	9.9
50	5.3	2.4	9.2
70	4.5	2.6	7.2
90	4.3	3.0	4.8

 

(1)遮光比例与叶绿素含量的关系为___________________________。
(2)与遮光比例50%相比，遮光90%条件下植株干重下降的原因________。
(3)由上表可知，提高东北铁线莲产量的主要措施是__________________。
(4)90% 遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响。 请分析图乙中曲线Ⅱ未出现“午休”现象的直接原因是_______________________。与A点相比，B点的C5含量______________。
(5)某同学要初步探究该植物新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可依据_______________原理提取色素，采用_______________分离色素。如果滤纸条上的色素带颜色较浅，其原因可能是______________________（至少答2点）。

金线莲是一种珍稀中草药，在三明市多外地区均有分布。为确定金线莲人工载培的最佳光照强度，某科研机构利用组织培养快速繁育种苗进行人工载培，并测定人工载培植株的生长情况和光合速率。其实验过程如下：
1．选取长有3－4个叶片的金线莲组织培养苗，随机分为5组，每组48株。
2．将栽有植株的育苗盘分别放置在20、50、100、150、200µmol/（m²·s）光照强度下。
3．在每天6时～22时给予光照、温度为25^oC的条件下栽培3个月，测定数据并绘制曲线图如下。

（1）利用组织培养技术快速繁育种苗所依据的原理是              。进行组织培养时选取的材料最好是金线莲的             （芽/叶/茎）。
（2）据图分析，金线莲在         µmol/（m²·s）的光照强度下生长最好，过高光照强度会抑制金线莲生长，原因是随着光照强度增加，                    。
（3）本实验测定叶绿素含量时， 在叶绿体色素的提取过程中加入丙酮的目的是            。
（4）如果需要更准确地确定金线莲生长的最适光照强度，根据实验结果分析，应在        µmol/（m²·s）范围内设置多组梯度的光照强度继续进行实验。

景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一所示)；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用(如图二所示)。十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示，请回答下列问题。

(1)植物A夜晚能吸收CO2，却不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反应必需的________，白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有：__________________________________________________。
(2)在上午10：00点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，植物A叶肉细胞和植物B叶肉细胞中C3含量的变化趋势分别是________、________(填升高、降低或基本不变)。
(3)植物A气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的，推测植物A生活环境最可能是________。从进化角度看，这种特点的形成是________的结果。
(4)如果用如下图所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中O2含量的变化，则该装置需要进行适当修改，具体修改措施是________________________，为使测得O2的变化量更精确，还应再设量对照装置，该装置的容器和小烧杯中应分别放入________________________。

如图是某高等植物叶肉细胞中重要生理过程的物质变化示意图，其中I~V为生理过程，a~h为物质名称，请回答：

（1）图中物质e和g分别是        和        。
（2）物质a分布在叶绿体的          ，提取该物质时加入SiO₂的目的是         。
（3）过程Ⅱ的名称是         ，过程V发生的具体场所是         。
（4）在较强光照下，I过程中b的去向是                          。
（5）上述I—V生理过程中，能发生在乳酸菌体内的有          ，能发生在念珠藻细胞中的有              。

Ⅰ.利用红外测量仪可以灵敏地测量密闭小室中的CO₂浓度变化。现有两个个密闭透光的小室，容积为1L，分别放置叶面积均为10cm²的A、B两种植物的叶片。给予某强度的光照，测量小室中每小时CO₂的浓度，假设结果如下图1所示；图2中曲线①、②为小室中植物A、B随着光强度变化所测得的CO₂吸收量（不考虑温度对呼吸量的影响）。请据图分析回答：

(1) 图1显示，A、B两种植物所处的密闭小室中CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低，其原因是 _________ _____________________。
(2) 图2中表示A植物的曲线是             （填①或②）。
(3) 图1所在光强度下A、B植物的光合总量
分别是100+p mg/L/10cm²/h、______ mg/L/10cm²/h。
(4)图2中，能使一种植物能积累有机物，另一种植物消耗有机物的光照强度范围约在 千勒克斯之间。
Ⅱ.下图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。请回答：

（5）仅根据该系谱图，不能确定致病基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上。如果致 病基因位于X染色体上，Ⅲ₅是携带者，其致病基因来自Ⅰ₂的概率为   ；如果致病基因位于常染色体上，Ⅲ₅是携带者，其致病基因来自Ⅰ₂的概率为    。
（6）如果将该系谱图中一个表现正常的个体换成患者，便可以形成一个新的系谱图，而且根据新系谱图，就可以确定该致病基因位于常染色体上。请写出这个个体的标号   （写出一个即可）。

某研究小组利用下图所示的实验装置，探究环境因素对光合作用速率的影响。请回答：

(1)本实验中，光照强度的改变可以通过                    来实现。
(2)实验过程中，通过观察单位时间内产生的气体量多少，可推知黑藻            变化情况。
(3)当台灯与黑藻的距离保持不变时，将KHCO₃溶液的浓度由l％改为0.5％，单位时间内产生的气体量明显减少，其原因是光合作用所需要的         减少，使暗反应速率下降，导致光反应产生的O₂明显减少。
(4)请为上述实验拟定一个课题名称：                              。

某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收的速率和遮光（完全黑暗）后释放 的速率。吸收或释放 的速率随时间变化趋势的示意图如下（吸收或释放 的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放 的量），回答下列问题：

（１）在光照条件下，图形 的面积表示，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用，其中图形 的面积表示，从图形 可推测该植物存在另一个的途径，进出叶肉细胞都是通过  的方式进行的。
（２）在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形（填""或""）的面积变小，图形  （填""或""）的面积增大，原因是                。

为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图

（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的和,在中将转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率。本实验中对照组（空白对照组）植株固定速率相对值是.
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，降低，进而在叶片中积累。
（4）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会光合作用。
（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是，则支持上述推测。

下图是高等植物的光合作用和细胞呼吸过程简图，请据图回答问题：
（1）图甲表示植物的           作用，其中①代表的物质是         （ATP、CO2）
（2）参与光反应的色素有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、           等。
（3）图甲中暗反应的场所是           的基质。
（4）图乙表示的细胞呼吸类型是          （有氧、无氧）呼吸。
（5）选择答案完善图乙所示过程的化学反应式：
C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂  6  ③  +12H₂O+能量，其中②是     ，③是        。
A、酶     B、CO₂
（6）细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，其余的能量储存到         （ATP、H₂O）中。

下列是关于植物光合作用的有关图解，请据图回答下列问题：
（1）芦荟具有一种特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收CO₂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CO₂参与光合作用，如图一、图二。芥兰的CO₂利用过程如图三，请据图回答问题：

①芦荟在夜晚不能合成三碳糖,原因是缺少碳反应所需的                 。白天芦荟进行光合作用的CO₂来源是苹果酸分解释放CO₂和                    。
②如果在白天突然降低环境中的CO₂，段时间内芦荟C₅含量的变化和芥兰分别为         和             。
③白天，如果保持光照强度和水分供应不变，需要进一步提高芦荟的光合速率，可采取的措施是                                
④如图，植物光合作用合成的三碳糖，如果被运到叶绿体外，将转变成              ，
供植物体的所有细胞利用。
（2）气孔开放程度可以用气孔导度表示，气孔导度越大，说明气孔开放程度越大。以下表格是在研究“水分对苜蓿叶片光合作用的影响”实验中得到的数据(为一个月实验期间多次测量的平均值)，请回答：
 
①根据表中数据，请分析土壤含水量影响光合作用的原因                           。
②上图2表示生长于不同的土壤含水量的两组苜蓿在一天内的光合速率的变化。由图可知，土壤含水量为8.O条件下，14：OO时叶片的气孔导度          (大于／小于／等于) 16∶OO时；土壤含水量为17.1条件下，在图示时间范围内，苜蓿体内有机物总量最多的时间点为             。