高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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表示细胞的相应结构。请据图作答：

(1)上图中，反应过程①的场所是___ _______，反应过程④的场所是_______ _____。
(2)结构a中发生的能量转换过程____                                    ____。
在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点（即光合作用速率等于呼吸作用速率时对应的光照强度）时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有____              ___   _         __。
(3)叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是___________________________。
(4)干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程__________受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程________________受阻。
⑸其中结构ａ增加膜面积是通过                         ，结构ｂ增加膜面积是通过             。

(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。

在日光下，植物叶片中的叶绿素

A．大量吸收绿光	B．等量吸收不同波长的光
C．主要吸收蓝紫光和绿光	D．主要吸收蓝紫光和红光

（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                                                                      。

下图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图，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，图丁表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O₂吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h）。A、B点对应时刻分别为6点和19点。


（1）图乙中光反应的具体部位字母及名称是[  ] ________，反应中的能量变化是____________。
（2）叶肉细胞处于图乙状态时，对应图丙中的区段是___________________。
（3）图丙中限制A~C段光合速率的主要因素是_________。若提高温度，曲线的变化是________ （上移、下移、不动、无法确定）
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是_____________。
（5）丁图中测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300 mg，假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是____________mg，光合作用速率最高时，光合作用每小时利用CO₂的量是___________mg。图中阴影部分所表示的O₂释放量____________ （大于、等于、小于）300 mg。
（6）丁图中，若适当增加植物生长环境中CO₂浓度，B点将向___________（左/右）移动。在生产实践中，常采用施用农家肥的方法增加CO₂的浓度，其原理是_______________。

( 10分)下图是光合作用过程的图解，请根据图示回答：

（1）图中物质B、物质G代表         、         
（ 2 ）图中A过程发生的场所是在叶绿体的        ，其发生在      阶段。
（ 3）图中I表示        阶段，发生的场所在           此阶段的进行需要H 提供的物质有C       和D      
（4）若突然停止光照，其他条件不变叶绿体中C₃的含量将         ，C₅的含量将         （填增加还是减少）。

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：__________________________________________________________。