高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

图1表示在最适温度下，A、B两种植物光合作用速率随光照强度改变的变化曲线，图2表示将A植物放在一个密闭的装置中24h的CO₂浓度变化曲线，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的移动方向是从＿＿＿＿＿＿＿＿移向＿＿＿＿＿＿＿＿。c点之后,增加光照强度却不能提高光合速率，此时限制光合速率的主要外界因素是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）图2中水平虚线表示：实验开始时玻璃罩内 CO₂浓度。据图判断，错误的是（  ）
A．影响曲线BC段变缓的主要因素是温度
B．D点之后曲线下降，表示光合作用开始
C．H点时光合作用与呼吸作用的强度相等
D．体内的有机物在一昼夜内有所增加
（4）在图2中E点时，可以发生图3中的哪些过程？＿＿＿＿＿＿＿＿（用图中字母表示）。
（5）在图3中，假如以C¹⁸O₂作为光合作用的原料，则在较强的光照条件下，经历足够长的时间后，在M结构中能够检测出¹⁸O的物质是（  ）
A.糖类、氧气        B.糖类、水       C.氧气、水     D.糖类、水、氧气
（6）在图3中的M结构内发生的能量转换是:光能→＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：用8株有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表，请分析并回答下列问题：

（1）序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，影响实验的因素是＿＿＿＿＿＿，需要控制的影响实验的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。　
（3）序号1、3、5、7在实验前后CO₂含量变化值的含义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）若将第3组中的光照强度改为3000单位(其他条件不变)，则该植物叶绿体中的三碳化合物、五碳化合物的含量变化依次为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的关系，请分析回答：
  
（1）图中过程①代表__________________反应，发生的场所是__________________。
（2）图①－⑤的过程中，消耗ATP的有_____________________（写标号）。
（3）过程④产生CO₂的场所是__________________。
（4）将一盆正在阳光下的绿色植物迅速移入暗室，x物质含量发生的变化是_________。

下图X、Y、Z曲线分别表示一天24小时的温度、某植物的光合速率（CO₂mhg/h）、表观（净）光合速率（CO₂mg/h）的变化。请据图回答：

（1）中午12点时，Z曲线下降，可能原因是  ▲  。
（2）如果中午12点时，Y曲线也下降，则原因可能是  ▲  。此时若比较d、e两个点对应的时刻，则  ▲ 时刻叶肉细胞之间的CO₂浓度相对较高，  ▲ 时刻叶肉细胞叶绿体中RuBP的含量相对较大。
（3）中午12点，植物的呼吸速率约为  ▲  CO₂mg/h。
（4）Z曲线的a点上升，其原因是  ▲ 。
（5）图中光合速率与呼吸速率相等的点是  ▲  。根据Z曲线的变化推测该植物接受光照的时间是曲线中的  ▲ 段。
（6）0—6点中，植物呼吸释放的CO₂总量是  ▲  ，消耗葡萄糖总量是  ▲  。
（7）你认为植物能否正常生长？并说明理由  ▲ 。

下图是光合作用过程的图解：

(1)光合作用的过程可以分为两个阶段，A表示＿＿＿＿＿＿阶段，进行的部位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；B表示＿＿＿＿＿＿阶段，进行部位是＿＿＿＿＿＿。
(2)写出图中①～⑤所示物质名称
①＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿；　③＿＿＿＿＿；④＿＿＿＿＿； ⑤＿＿＿＿＿；
(3)C和D的化学过程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)请写出光合作用的总反应式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

回答下列关于细胞代谢的两题：
Ⅰ 将小球藻细胞打碎，离心获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如下图所示的实验。请分析回答下列问题：

（1）实验A中离体的叶绿体能合成糖类，碳酸氢钠所起的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若要使该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）若要使实验B中离体叶绿体内的糖类合成速度明显加快，在光照和CO₂条件不变且适宜的情况下，可考虑采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的方法。
（3）若要使实验C中离体叶绿体产生糖类，锥形瓶内应加入＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）科学家鲁宾和卡门以小球藻为实验材料，用¹⁸O分别标记H₂O和CO₂，最终证明光合作用释放的O₂来自于H₂O；科学家卡尔文用¹⁴C标记CO₂供小球藻进行光合作用，探明了卡尔文循环途径。以上科学家在实验中都使用了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿技术。
Ⅱ 下图甲、乙是在外界条件恒定的情况下，种子呼吸作用及植物光合作用实验装置示意图。丙图中曲线①表示种子呼吸作用相对强度的变化，曲线②表示植物光合作用相对强度的变化。由漏斗向盛放种子的广口瓶内加入少量水后（图中a点），丙图的曲线发生了变化。请据图回答：

（1）甲装置中种子呼吸作用产生的气体，可用于乙装置中植物光合作用的__________阶段，并经过_________________和__________________等一系列变化，形成糖类。
（2）曲线①在ab段上升的原因是_________________________________；
曲线②在cd段上升的原因是_________________________________。
（3）曲线②在d点后趋平说明____________________________________。
（4）除上述内容所涉及的因素以外，影响甲装置中种子呼吸作用的主要外界因素还有_______；影响乙装置中植物光合作用的主要外界因素还有____________________（答出两项）

(14分) 下面为光合作用过程的图解，据图回答：

（1）物质A是＿＿＿＿，物质B为＿＿＿＿，物质D为＿＿＿＿，物质E为＿＿＿＿＿。
（2）过程②称为二氧化碳的＿＿＿＿＿，③所表示的是光合作用的＿＿＿＿＿阶段过程。光合作用的实质是：把无机物合成有机物，把光能转变为＿＿＿＿＿储存在有机物中。

根据图1～图5回答下列问题：


（1）图1为一株高等绿色植物(I、II为其不同部位的两种组织)；图2所示a、b中一半为动物细胞的模式图，一半为植物细胞的模式图。则可以用图2中的＿＿＿＿＿（a或b）来表示图1中的＿＿＿＿＿（I或II）组织细胞的结构。
（2）图3为图2细胞中的两种膜结构,以及发生的生化反应。则甲乙中的两种生物膜分别存在于图2中的[  ] ＿＿＿＿＿和[  ] ＿＿＿＿＿中（填相应序号及名称）。
（3）图4甲表示图1植株某细胞中两种细胞器的四种生理活动状态；乙表示夏季某一晴天，一昼夜中该植株CO₂的吸收量和释放量的变化曲线。
①在图乙的a、b、c、d、e、f、g、h时间点中，属于图甲中的a状态的有＿＿＿＿＿；
②图乙中的c时间叶肉细胞所处的生理活动状态为＿＿＿＿＿，此时该细胞内能够产生ATP的部位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③图甲中的d状态，该时期细胞所处的生理活动的反应式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④图甲中释放的O₂产生的具体部位为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑤图乙中的e点通常在12点左右，此时光合作用减弱，其原因是蒸腾作用强烈导致气孔关闭，则短时间内叶绿体中产生的ATP的速率将＿＿＿＿＿。
（4）图5所示为图1中某组织细胞有丝分裂过程中DNA含量和染色体数目变化的曲线图。则：
①该组织细胞应为图1中所示的＿＿＿＿＿（I或II）组织中的细胞。
②曲线x代表＿＿＿＿＿，曲线y代表＿＿＿＿＿。
③以x曲线为例，ac段细胞内发生的分子水平的主要变化是＿＿＿＿＿。
④曲线中的cd段可表示＿＿＿＿＿期。
⑤曲线y中所代表的结构其数量加倍发生在有丝分裂的＿＿＿＿＿期，加倍的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑥图2中a、b两种细胞的有丝分裂的不同点之一是由于a细胞具有[  ] ＿＿＿＿＿，在细胞有丝分裂的＿＿＿＿＿期，该结构会＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验，其操作步骤如下：
（1）将适量绿色菠菜叶片剪碎后放入研钵中，加入少量SiO₂和CaCO₃后，再加入2ml蒸馏水，并迅速研磨充分；
（2）用滤纸放在漏斗中过滤，得到滤液。
（3）在准备好的定性滤纸条上，对称剪去两角，并距底端lcm处，用铅笔画线。
（4）用毛细管吸取少量滤液，沿横线处均匀第画一条滤液细线，不等干燥，立即重复画2-3次。
（5）将层析液倒入烧杯中，然后将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入到层析液中，并用培养皿盖住烧杯，注意层析液最好浸没滤液细线。
（6）观察色素在滤纸条上扩散的情况，并记录结果。
问题
（1）上述操作存在四处错误，请一一改正：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）该实验的原理是：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）实验中加入SiO₂的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）实验中加入CaCO₃的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）最后在滤纸条上自上而下，色素排列顺序依次是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿＿。

下图表示进行光合作用实验的有关试验结果（其他条件都适宜），请根据曲线变化点回答变化的原因：

（1）AB段，有机物没有生成，这是因为：有光照，＿＿＿＿＿可以进行，能够产生ATP和[H]；但无CO₂，所以＿＿＿＿＿不能进行，因而不能产生＿＿＿＿＿。
（2）BC段，有机物大量生成，这是因为此时虽无光照，但在AB段积累大量的＿＿＿＿＿，因而在有CO₂的情况下能进行＿＿＿＿＿，合成大量的有机物。
（3）在CD段，随着光合作用的进行，在AB段积累的＿＿＿＿＿逐渐被利用，因此         阶段反应速率逐渐减弱，合成＿＿＿＿＿速率逐渐减慢。
（4）此实验结果说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(14分)根据下图光合作用图解回答下列问题：

（1）光反应是在_________________上进行。暗反应在_______        __中进行。
（2）叶绿素分子利用所吸收的光能首先将H₂O分解成__________和_________。
（3）暗反应阶段发生的两个主要的化学变化是_______________和__________________。
（4）空气中适当增加_______________浓度后可增加作物产量。

使用图5装置，可测定植物的光合作用，开始时装置左右两侧的液面持平，即瓶内气压等于大气压，请回答：

（1）用25℃水浴的意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）为了保证水草光合作用速率，可在三角烧瓶内加入碳酸缓冲溶液（碳酸氢钠和碳酸的混合物），请简要说明原因（用文字表达）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3）光照一定时间，装置左侧的液柱与右侧液柱相比，变化是__________________，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）撤掉光照，把装置放在暗室里一定时间后，左侧液柱与右侧液柱相比，变化是＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）用这种装置测定的光合作用速率与真实的光合作用速率是否一致，为什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（每空2分，共18分）用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理１小时，测其重量变化；立刻再光照１小时（光强度相同），再测其重量变化。得到如下结果：

组别	一	二	三	四
温度	27℃	28℃	29℃	30℃
暗处理后的重量变化（mg）*	－1	－2	－3	－4
光照后的重量变化（mg）*	+3	+3	+3	+2
* 指与暗处理前的重量进行比较，“—”表示减少的重量值，“+” 表示增加的重量值

请回答问题：
⑴ 暗处理时，随温度升高，叶片重量下降越显著，其原因是                            
                                                                    。
⑵ 假如叶片的重量增加都是光合作用所合成的有机物的量，则在29℃条件下每小时光合作用合成的有机物为        mg。
⑶若从这些绿色叶片中提取和分离叶绿体中的色素，滤纸条上自上而下的色素带的颜色分别是：                                    ，若一段时间后叶片全部变黄，再提取分离其中的色素，可能只剩下   条色素带。
⑷ 绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关?某生物小组对此进行了探究。请利用玉米幼苗及其它用具设计并完成实验。(提示：通过观察叶片的颜色给予判断)
实验步骤：
①取生长状况一致的健康玉米幼苗若干，平均分为两组，分别标记为A、B；
②                                                                     ；
③                                                                     。
实验结果和相关结论：
①                                                                      ；
②                                                                      ；
③                                                                      。

某中学研究性课题活动小组的同学利用一个可控制温度和大气成分的温室，用人工配制的营养液（配方见下表）培育番茄，对番茄的光合作用进行探究。右下图是他们在不同二氧化碳浓度下测得的光合作用强度与光照强度的关系（曲线1、2中的二氧化碳的含量分别为1.5×10^-3、3.2×10^-4）。请分析回答： 

（1）就曲线1上的a、b、c、d四点所代表的光合作用强度，分别与下面甲、乙、丙、丁四个图的对应关系是：a、b、c、d依次对应于＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）若将温室中二氧化碳的浓度调节到7.0×10^-5，光合作用强度与光照强度的曲线与X轴的交点应在e点＿＿＿＿侧，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）在这个探究实验中，他们除了对光照强度、二氧化碳浓度和温度进行控制外，还需要对营养液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）营养液中直接影响光合作用的大量矿质元素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

根据所给信息，回答下列问题：

Ⅰ、图甲表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。其中实线表示真正光合作用速率（即CO2的总吸收量），虚线表示呼吸作用速率。图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度变化的示意图。请据图回答：

（1）由图甲可知，与             作用有关的酶对高温更为敏感。
（2）理论上预计，在温度为     ℃条件下，植物生长状况达到最佳，已知乙图是在此温度条件下绘制而成的曲线，理论上分析，如果温度改变为45℃，乙图中b点将向        移。
（3）乙图光照强度为b时，与甲图     ℃所代表的生理过程特点是相同的.
（4）乙图中用                                     表示植物的光合作用速率，图中c点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有                             。
Ⅱ、森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO₂和释放O₂的情况。请据图分析回答：

(1) 图中的A点两条曲线重合，表明植物此时光合作用强度        （等于、大于、小于、无法比较）呼吸作用强度。此时限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是                。
(2)当“光斑”移开时，O₂的释放速率立刻恢复原水平的原因是                    ；而CO₂吸收速率延续了一段时间后才下降，原因是                           。