高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

分析有关植物光合作用和呼吸作用的材料，回答下列问题。
甲图表示某绿色植物的细胞代谢状况，乙图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，丙图是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO₂浓度与时间关系的曲线。分析回答下列问题。

（1）、甲图所示的该植物细胞代谢情况出现在乙图的   ▲    。
（2）、当植物细胞内的部分代谢活动处于图乙中的b点时，叶绿体中ATP的移动方向是   ▲    。
（3）、在光照强度大于   ▲    klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则24小时内每100 cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为   ▲    mg。
（4）、若乙图曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点如何变化？   ▲    。高温导致光合作用和呼吸作用受到抑制的两个可能原因   ▲    。
（5）、由丙图可知，光合速率与呼吸速率相等的点是   ▲    ，j点与e点相比植物体内有机物含量发生了什么变化？   ▲    。

为提高日光温室（塑料大棚）的经济效益，需要调控好温室内的光照、温度、气体和湿度，这对作物的生长、产品的品质关系极大。请回答以下生产过程中几个问题：
⑴假如在温室中浇灌H₂¹⁸O，结果在温室内检测到了¹⁸O₂，请问，¹⁸O₂是在植物体细胞内叶绿体的            上产生，此处与¹⁸O₂的伴生产物还有           。
⑵冬季，密封的温室内容易因CO₂缺乏而导致作物产量下降，生产中经常用施加农家肥的方法来增加温室内CO₂的含量，原理是                            
                  ；夏季阴雨连绵时，白天温室内的温度应                 ，这样可以减少作物中有机物的消耗。
⑶在一个密闭的日光温室内，无土栽培蔬菜。作如下实验，开始时在保持适宜温度情况下遮光，并从第5分钟起给予光照。仪器记录了温室内氧气量的变化，如下图所示，请据图分析回答：

①在0～5分钟之间氧气量减少的原因是      
          。5分钟时给予光照，蔬菜细胞的叶绿体中，五碳化合物的含量将           。
②在5～20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为               
                  。温室内放置NaHCO₃溶液后，蔬菜平均每分钟产生         摩尔的氧气。

绿萝属于半阴生蔓藤植物，喜湿润环境｡科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况，结果如图甲所示，请分析回答：

（1）限制图甲中a-b段叶片净光合速率的主要环境因素是    ，图甲中c-d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是    (增加/减少)，净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是叶片气孔关，    吸收减少｡
（2）图甲中f点时叶肉细胞内合成[H]的场所有    ｡
（3）科研人员将一批长势相同的绿萝幼苗随机分成四组，分别进行以下实验:
第1组在遮荫条件下培育90天;
第2组在较强光照条件下培育90天;
第3组在较强光照条件下培育60天后移到室内继续培养30天;
第4组在较强光照条件下培育30天后移到室内继续培养60天｡
实验数据如图乙所示，请据图分析回答:
①与第1组处理得到的绿萝植株相比，第2组处理得到的绿萝植株出现的明显差异是叶片颜色    （选填“深”或“浅”），主枝条数    （选填“多”或“少”）。
②若绿萝因较强光照叶片绿色变浅，需适当    处理后培养一段时间恢复其绿色。
③实验数据表明，要得到主枝条数多且叶色正常的绿萝植株，应采用上述第几组的培育方法?
 

同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等。
（1）如果用³H标记两个氨基酸的氨基，则这两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程中，生成的水的相对分子质量为______________。
（2）用¹⁴C标记的氨基酸研究豚鼠胰腺细胞分泌蛋白的合成和运输时，含放射性的物质将依次出现在细胞的_______________________（填细胞器）中，然后经细胞膜分泌出细胞外。
（3）如果某健康的成人摄入过量的¹⁵N-赖氨酸，一段时间后，从其体内提取某种蛋白质，彻底水解后最多能得到___________种含¹⁵N的氨基酸。（提示：人体必需的氨基酸有8种，非必需的氨基酸有12种。）
（4）右图表示较强光照且温度相同，以及水和小球藻的初始质量均相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，试管①的质量____________________（填大于、等于或小于）试管②的质量。

（5）用³²P标记二倍体水稻体细胞（含有24条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含³²P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期，一个细胞内被³²P标记的染色体有_________________条。
（6）用未标记的一个亲代噬菌体感染被³⁵S标记的大肠杆菌，增殖产生n个子代噬菌体后，不含³⁵S的噬菌体占所有噬菌体的比例是____________。

下面a图表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化；b图表示一个种植有番茄植株的密闭容器内氧气含量的变化曲线；c图为光合作用图解。请据图回答：

(1)a图中乙生理过程所发生的场所为                          。
(2)a图甲过程中，B在              内被消耗(答具体部位)；乙过程中，A的利用发生在该过程的第    阶段。
（3）C图中突然增强光照，则短期内②的变化是       ，三碳化合物的变是           。
(4)b图中番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是            ；该番茄植株经过一昼夜后，有没有积累有机物？        。

图甲示某些生物的一些生理过程，图乙为图甲A更为详细的过程图解。据图回答问题：

（1）A、B两种生理过程分别为：A            B            
（2）酵母菌获得能量的方式为            （填字母）。
（3）硝化细菌、蓝藻合成有机物的方式分别是          和          （填字母）。
（4）图乙中编号所代表的物质分别是：
①              ；②         ；③             ；④          。
（5）⑥的进行需要⑤提供              。

下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相关结构。请据图作答： (11分)

(1)上图中，反应过程①的场所是________，反应过程④的场所是________。
(2)a中发生的能量转换过程是_____                              ___。
（3）离开②的第一个产物为           。NADP⁺的移动方向为           （文字表示），在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有 __      ______。（用字母表示）
(4)叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是_____________。
(5)干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是________。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是________阶段受阻。
（6）由b参与的呼吸总反应式为                    ，马拉松赛跑时，呼吸的产物有             。

下图表示在适宜的光照条件下，测得的温度影响水稻CO₂吸收量和呼吸作用产生CO₂量的曲线。请分析并回答下列问题：

（1）在温度为30℃时，叶肉细胞内的［H］用于_______________________。若CO₂浓度降低，叶绿体中［H］合成速率将会       （变大、变小、不变）。
（2）40℃时，CO₂的吸收量为0的原因是_____________。
（3）当温度达到55℃时，两曲线重合的原因是                  。
（4）在30℃前，实线随温度升高而逐渐升高的原因是                                。

下面是水稻叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的示意简图，请回答：

（1）图1中物质b是 氧气 ，过程⑤发生的场所是 线粒体内膜 ．较强光照下，①过程中d的移动方向是 叶绿体基质移向类囊体薄膜 ．
（2）图中①～⑤过程中，能够产生物质c的过程有     ．
（3）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，主要是图中过程     （填序号）受阻．
（4）如图2表示将某种植物放在不同浓度CO₂环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线．若与b点相比，a点叶肉细胞中C₃的相对含量    （填“高”、“低”或“无法比较”）．

某种番茄的黄化突变体与野生型相比，叶片中的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合作用速率（实际光合作用速率一呼吸速率）、呼吸速率及相关指标见下表。

（1）叶绿体中色素分布在       上，可                         提取；下图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，其中                  （填标号）色素带含有镁元素。

（2）番茄细胞中可以产生CO₂的具体部位是             。
（3）番茄的黄化突变可能__           __（促进／抑制）叶绿素a向叶绿素b转化的过程。
（4）突变体叶片叶绿体对CO₂的消耗速率比野生型降低了__          __umolCO₂．cm^-2．s^-1．研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是

为研究某植物光合作用的环境影响因素，在天气晴朗的某一天里，科学家检测了该植物幼苗的光合速率及其主要环境影响因素的日变化情况（光合有效辐射，是指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量），结果如下图所示。请回答下列问题：

（1））叶绿体内光合色素分布的场所是______， CO₂与RuBP结合的场所是叶绿体的___________。
（2）6：00幼苗净光合速率较低的主要环境原因是_______________________。此时若适当升高胞间CO₂浓度，则净光合速率将会__________（明显变大/基本不变/明显变小）。据图2可知，若仅考虑环境因素，在12：00和16：00这两个时刻的环境条件下，幼苗的光饱和点______________（基本相同/明显不同）。
（3）研究表明，14：00一16：00幼苗的气孔开放程度都较大，但14：00总光合速率最小，主 要生理原因是光合作用有关酶的活性__________（较大/较小）。14：00一16：00胞间CO₂浓度明显下降的环境原因主要是_____________和光合有效辐射减小。

磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构（下图）。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质（Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1:1的反向交换方式进行）。

（1）光合作用光反应产生的______可以被卡尔文循环所利用，将物质C转化为磷酸丙糖。图1中物质C的名称是________。
（2）据图推测，磷酸转运器的化学本质是____。
（3）图中B是由       （物质）产生的，为保证此过程的高效进行，应该采用    光。（白光、红光、蓝紫光）
（4）据图分析，下列描述正确的是______（多选）。

A．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉

B．若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少

C．若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则不利于淀粉的合成

D．若磷酸丙糖运出过少，可能会抑制卡尔文循环

（二）将小麦绿色叶片放在温度适宜的密闭容器内，测量在不同的光照条件下容器内氧气量的变化，结果如图。

（5）b点时，叶片的光合作用速率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。a点以后的短时间内，叶片细胞内C₃的量将______。
（6）在5～15 min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为___________。
（7）如果叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是__________mol/min。
（8）请写出有氧呼吸作用反应的总方程式：             。

如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

(1)图中物质b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CaCO₃的目的是___________________。
(3)过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是___________和___________。
(4)上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是____________，ATP的结构简式是____________，必须有氧气参与进行的是______________。
(5)较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是_______________________________。

将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.5	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

(1) 昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物能否生长？________________。
（2）昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是多少度？______________。
（3）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在10℃的条件下，该植物能否生长？       ，原因是______________________________。
（4）根据表中数据绘出光合作用吸收CO₂量与温度之间关系的曲线。

 

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A表示的过程为________________，此过程发生的场所是在__________________。
其中生成的ATP所含化学能来自_________，这些ATP将用于_________________________。
（2）图中B表示的过程为_________________，此过程发生的场所是在_________________。若突然停止光照，则这一过程中C₃的量将如何变化？C₃：_______（增加或减少）。
（3）图中C表示的过程为__________________，产生的ATP中储存的能量来自_________
______________（生理过程），ATP水解释放的能量直接用于_______________________，这里产生的CO₂是在____________阶段形成的，产生的水是在___________阶段形成的，此过程的反应式可以写成：__________________________________________________________。