高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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：             。

下图一表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答：

（1）图一中，在长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是        。光照强度为w时，A植物叶肉细胞的光合作用强度        （大于／等于／小于）B植物。
（2）图二中，b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C₃的含量           （高／低／基本一致）。
（3）图一中，当光照强度为w时，比较植物A、B的有机物积累速率M₁、M₂的大小和有机物合成速率N₁、N₂的大小，结果应分别为M₁________M₂，N₁   _____N₂（大于／等于／小于）。

图1是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO₃是为了提供CO₂。图2表示该叶片在不同温度下溶氧量相对值与光照强度之间的关系，请回答：


（1）黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是         。
（2）随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是密闭的反应杯中          ，此时，叶绿体中的           碳化合物含量下降。
（3）该法同样可用于叶片呼吸强度的测定，只需对反应杯          。
（4）据图2，25℃时呼吸速率是15℃时的       倍：其原因是         。有氧呼吸的方程式为          。
（5）若光照强度为8klx，光照时间为12小时，白天温度为25℃，夜晚为15℃，则全天该草场积累的葡萄糖为         mg。若其它条件保持不变，夜晚温度降至5℃，则全天积累的葡萄糖为__     mg。由上述数据比较可以得出韵结论是           。

玉米是我国的主要农作物之一,常作为农业科研的重要材料。下图1表示玉米细胞的某一生理状态,图2表示光照强度因素对光合速率的影响情况。请据图回答下列问题:

图1                 图2
（1）图1所示的生理状态    （填“能”或“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    小于    ,有机物不能积累。
（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点以后环境中的主要限制因素是    。
（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    。

下图示在不同光照条件下测定的某种植物光合速率（以O₂释放量为测定指标）变化情况。请分析回答：

（1）图中bc段限制叶片光合速率的主要环境因素是            。若其它条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是          。
（2）在图中cd对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是             。
（3）在实验过程中，给该植物浇灌H^l8O₂，发现叶肉细胞中出现了（CH₂¹⁸O）。分析其最可能的转化途径是：H^l8O₂先参与            。
（4）叶绿素分子中的Mg^2＋可被Cu^2＋置换，实验中用含Cu^2＋的试剂处理叶片，形成的铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是                   。
（5）经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比值为10:31:119，经植物生长调节剂Ttgx－15处理细胞后，细胞内物质含量比值变为10:46:220。据此分析，Ttgx－15作用于植物细胞的分子机制是               。

柑橘叶片的发育会影响是果树产量和品质，通过对柑橘叶片发育过程中光合特性的研究，探索叶片发育过程中光合生产能力，可为柑橘的栽培管理提供科学依据。以下是某研究小组的研究结果，请据此回答相关问题。

（1）为探究叶片发育过程中的光合生产能力，最好选择晴好天气做净光合速率的测定，可根据单位时间O₂的_______（填“产生量、释放量”）衡量净光合速率。在叶肉细胞中消耗O₂的具体部位是_________。
（2）图1显示，在叶片发育的过程中，其净光合速率逐渐升高是光合作用与细胞呼吸这两种代谢活动变化的结果，具体变化：一是光合结构逐渐完善，____________增幅较大；二是随着叶片的展开和扩展，与叶片发育密切相关的___________增幅较小。
（3）光补偿点是指当光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。在光补偿点能产生ATP的细胞器有_________。由图2可知，柑橘叶片的光补偿点与_________（因素）有关。随着叶片的发育，柑橘树对弱光的利用能力__________（填“增强”或“减弱”）。

某科研小组对黄瓜幼苗代谢问题进行了探究。右图一表示在适宜光照条件下黄瓜幼苗的一个细胞内发生的部分生理过程（用序号表示）。科研人员将长势一致、健壮的黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，分别置于人工气候室中，控制不同条件培养（其他条件适宜）。一段时间后，测得黄瓜幼苗叶片的叶绿素a、b含量及其他相关数据如下表。请回答下列问题：
某科研小组对黄瓜幼苗代谢问题进行了探究。右图一表示在适宜光照条件下黄瓜幼苗的一个细胞内发生的部分生理过程（用序号表示）。科研人员将长势一致、健壮的黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，分别置于人工气候室中，控制不同条件培养（其他条件适宜）。一段时间后，测得黄瓜幼苗叶片的叶绿素a、b含量及其他相关数据如下表。请回答下列问题：

注：乙、丙两组的弱光照均为15％的正常光照；丙组减少供水为50％的正常供水
（1）图一中a代表的物质名称是____________。②过程进行的场所是_________。①过程产生的[H]用于③过程作用是___________。
（2）上表中甲、乙二组实验中的自变量是____________；为验证黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况，可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，然后利用____________（填试剂）分离所提取的色素。
（3）乙、丙两组黄瓜幼苗的光合作用强度较强的是___________，据上表可知，其内在原因之一是该组黄瓜幼苗叶片中的________。根据上述实验结果，当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当_________，以提高其光合作用强度。注：乙、丙两组的弱光照均为15％的正常光照；丙组减少供水为50％的正常供水
（1）图一中a代表的物质名称是____________。②过程进行的场所是_________。①过程产生的[H]用于③过程作用是___________。
（2）上表中甲、乙二组实验中的自变量是____________；为验证黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况，可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，然后利用________________（填试剂）分离所提取的色素。
（3）乙、丙两组黄瓜幼苗的光合作用强度较强的是___________，据上表可知，其内在原因之一是该组黄瓜幼苗叶片中的_________________。根据上述实验结果，当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当_________，以提高其光合作用强度。

水蕴草是多年生草本沉水植物。图乙表示其细胞气体交换情况，图丙表示光照强度与光合速率的关系。

（1） 图乙中光反应的具体部位字母及名称是[  ]____，暗反应中的能量变化是_____   。
（2）如图甲，若适当缩短光源与实验装置的距离，则单位时间内放出的气泡数量将_______ (填“增加”、“减少”或“不变”)。
（3） 水蕴草的叶肉细胞处于图乙状态时，对应图丙中的区段是________。
（4）图丙中限制A～C段光合速率的主要因素是________。
（5）将水蕴草放在特定实验装置内，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)，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	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗下释放CO2(mg/h)	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

在昼夜不停的光照下，该植物生长的最适宜温度是________，在35 ℃时，该植物每小时实际光合作用CO₂消耗速率是________mg/h。
（6）20世纪50年代，卡尔文为研究光合作用的过程，将小球藻装在一个密闭玻璃容器中，通过一个通气管向容器通入CO₂，通气管上有一个开关，可控制CO₂的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关来控制光照的有无。
①卡尔文通过停止________________来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果是下图中的________________。

②卡尔文通过停止_________________来探究光合作用过程中固定CO₂的化合物，这时他发现C₅的含量快速升高，由此找到了固定CO₂的物质。

观测不同遮阴条件下生长的苦丁茶树，结果见下表．请回答下列问题：

遮阴条件	叶绿素总量 （mg/g）	叶绿素 a/b	叶面积 （cm^2）	胞间CO2浓度 （μmolCO2．mol^﹣1）	净光合速率 （μmolCO2．m^﹣2．s^﹣1）
全光照	9.06	2.13	7.83	225	2.91
20%遮阴	10.15	2.03	6.16	240	2.82
A	11.91	1.97	9.88	247	3.34
60%遮阴	13.63	1.80	8.12	232	2.78

（1）表中A应为__________，原因是__________。
（2）由表可知，提取叶绿素的材料，最好选择__________条件下的叶片．遮阴更有利于的合成（填“叶绿素a”或“叶绿素b”），推测原因是__________。
（3）与全光照相比，60%遮阴条件下的胞间CO₂浓度较高，但净光合速率偏低，主要原因是__________。
（4）有人建议将苦丁茶树与玉米进行套种，从而提高苦丁茶树的品质和产量，分析其依据是__________。

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，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）当环境温度为40℃时，该植物的有机物净积累量为       mg/h。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℃，图中b点将向       移。
（3）乙图曲线中，当光照强度为0时，叶肉细胞中产生ATP的细胞器有            。

为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响，研究者选取开花后3天的植株进行处理，从顶部去除不同数量叶片，每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率（代表单株产量），同时在一定面积的样方中测定群体光合速率（代表群体产量），结果如图。图3为正常玉米幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。（备注：穗位叶位于植株中下部，其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量。）


（1）由图1可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着_____而增大。本实验中穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为 _____。
（2）由图2可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的_____更充足。
（3）综合上述，结果可推测，种植密度较高的玉米田中，采取_____可使玉米单株光合速率和群体光合速率增长趋势一致。
（4）图3的A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是_____。温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为_____℃。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。

紫色洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶，管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质，如下图。以洋葱为材料进行如下实验：

（1）观察植物细胞的质壁分离和复原的常用材料是_________________。提取和分离绿叶中的色素，可选用               作为实验材料。两个实验中所用材料均有颜色，色素的存在部位__________(相同、不同)，为防止绿叶中色素在研磨过程中被破坏，可加入少许              。
（2）观察细胞的有丝分裂，可选用             作为实验材料，装片制作的操作流程为取材→解离→         →染色→制片，其中解离的目的是                      。观察有丝分裂需找到          区，该部位细胞与管状叶细胞相比，细胞器中无                 。

荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。

叶片	发育情况	叶面积（最大面积的%）	总叶绿素含量	气孔相对开放度	净光合速率
A	新叶展开前	19	—	—	-2.8
B	新叶展开中	87	1.1	55	1.6
C	新叶展开完成	100	2.9	81	2.7
D	新叶已成熟	100	11.1	100	5.8

注：“____”表示未测数据.
（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②___________，导致_______________。
（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累_________；D的叶肉细胞中，ATP含量将__________。]
（3）与A相比，D合成生长素的能力________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_______________。
（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是______的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是________。

某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率     。与对照组相比，     光处理组的叶肉细胞对CO₂的利用率高，据图分析，其原因是                          。
（2）叶肉细胞间隙CO₂至少需要跨   层磷脂双分子层才能达CO₂固定的部位。
（3）某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg·g^-1、3.9 mg·g^-1、4.1 mg·g^-1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是                        。

红掌是半阴生高等植物，如图表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，请分析回答相关问题：

（1）适当遮光，叶绿素含量会增加，叶片对        光和        光的吸收能力显著增强。
（2）图中b点叶肉细胞内合成ATP的场所有                 ；M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO₂量    （填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO₂量。
（3）c～d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是     （填“增加”或“减少”）；
e～f对应时段，净光合速率下降的直接原因是         （填“温度”“光照”或“CO₂”)。
（4）6：30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度，光合速率的变化情况是                。（填“基本不变”“增大”或“下降”）