高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图一表示在充满N₂与CO₂的密闭容器中（CO₂充足），西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线；图二表示春末晴天某大棚蔬菜在不同条件下的表观光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差），假设塑料大棚外环境条件相同，植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同。请分析回答下列问题。

（1）图一中，5～8h间，使呼吸速率明显加快的主要原因是密闭容器内                ； 9～10h间，影响光合速率迅速下降的最可能原因是叶绿体中      减少，导致三碳糖的合成减慢。
（2）图二曲线丙中，A点植株细胞内能生成ATP的场所有        。曲线乙的峰值低于曲线甲，主要原因是光合作用过程中              阶段较慢。
（3）图二中，C点与B点相比，叶绿体内RuBP相对含量较       (高、低)； A、C、D三点，植物积累有机物最多的是        。

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：
（1）暗处理时，随温度升高，叶片重量_______，其原因是______________________；光照时，叶片的重量变化没有类似或相反的规律，试分析原因__________________________。
（2）假如叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量，则在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为______mg，氧气产生量最多的是第________组叶片。
（3）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。
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_________________________              ______。

下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O₂吸收量和CO₂释放量的变化，请据图回答：

（1）外界氧浓度的5%～15%时，该器官的呼吸作用方式是　　　　　　　　　　，你作出这种判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）当外界氧浓度为10%时，该器官CO₂释放量的相对值为0.6，而O₂吸收量的相对值为0.4。此时，厌氧呼吸的CO₂释放量相当于有氧呼吸的　　　　；消耗葡萄糖的相对值相当于有氧呼吸的　　　倍。

下图I表示某类C₃植物固定和还原CO₂的过程，图Ⅱ表示的是A、B、C三类植物在夏季晴朗的一天中气孔的开放情况。请据图分析，回答下列问题：

（1）图I所示植物在固定CO₂的过程中与C₄植物的共同点是                          ，但此类植物在叶片结构上与C₃植物是相同的，区别于C₄植物最明显的特征是                              。
（2）图I植物夜晚吸收CO₂，却不能合成（CH₂O），其原因是                                    
                                                                                  。
（3）图I所示植物属于图Ⅱ中的          类。这类植物气孔开闭的特点，对植物生活的意义是                                               。
（4）关于叶绿体的成分、结构和功能，下列叙述正确的是（  ）
A．吸收、传递光能的色素位于基质中，转化光能的色素位于囊状结构的薄膜上
B．在晴天CO₂浓度过低时，水稻叶肉细胞的叶绿体中五碳化合物含量会增加
C．得到电子后的那些叶绿素a即成为强氧化剂，能使NADPH转变成NADP⁺
D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO₂分子合成一个三碳化合物
（5）下面甲、乙图分别表示B植物的净光合速率与光照强度、CO₂浓度的关系。下列叙述正确的是（   ）

A．若土壤中Mg含量持续下降，会导致甲图中a点左移，b点右移
B．对A植物而言，图乙中a点应向右移动
C．图乙中若光照强度适当提高，则a点右移，b点右移
D．光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，甲图表示25℃时关系，现将温度提高到
30℃，则a点右移，b点左移

（每空2分、共14分）请回答下列问题：
（1）氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是______ ，构成细胞膜的元素是______。
（2）缺镁时植物叶片发黄，其原因是________________________
（3）在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量的丙酮。
二氧化硅的作用是_______________________
碳酸钙的作用是__________________________
丙酮的作用是 ________________________
（4）光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的______

下图为光合作用过程的示意图，请据图回答问题：
（1）A阶段叫做　　　　　，是在叶绿体中的　　　　 　　上进行的。
（2）如果突然停止光照，而CO₂充足，则C₃的量将　　 　　。
（3）图中①是________②是_______③是_________ ④是__________
（4）请根据上图分析，影响光合作用强度的两个重要的外界因素是       和      。
（5）写出光合作用的反应式______________________________________________。

图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况，图乙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。请分析回答：

（1）图甲所示的该植物细胞代谢情况可用图乙的        点表示。
（2）在光照强度大于       klx时，植物才会表现出生长现象。
（3）在植物的叶肉细胞中，A、B两种细胞器都是重要的“能量转换器”，其中在B细胞器中完成的能量转换的过程是                          。
（4）为了验证光质（红光、黄光、绿光）对叶片光合作用的影响，请根据所提供的材料用具，完成下面的探究实验。
材料用具：大烧杯一只，小烧杯三只，打孔器，注射器，红、黄、绿40W灯泡各一只，NaHCO₃稀溶液，菠菜叶等。
实验步骤：①取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆形叶片30片（避开大的叶脉）
②将小圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，重复几次。
③将处理后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，此时叶片将全都沉到水底。
④取甲、乙、丙三只小烧杯，分别倒入20mL NaHCO₃稀溶液、放入10片小圆形叶片，
                  ，在其他条件相同且适宜的条件下，光照一段时间。
⑤                                  。
结果预测：                             。

在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光和作用强度与呼吸作用强度之差），结果见下图（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）
（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅化和物相对含量较高的是       
（C₃或C₅）；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较            （深或浅）

（2）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中13和15两个时刻中，　　　　时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
（3）6-9时和16-18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内           较高。
（4）曲线b 的峰值低于曲线a，其中两个主要决定因素是            。曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的      用于CO₂还原；若在棚内利用豆料植物做绿肥，可明显增加土壤中      元素的含量，主要促进植株体内     和      等生物大分子的合成。

(12分，每空2分)在光照条件下培养藻类；在培养液中加入足量的离子和足量的氮和磷，实验过程中，光照适宜，每天测定四项数据；藻类数量的变化、水中有机物总量的变化、细菌的数量变化、溶氧量的变化。根据实测数据绘制出相关的四条曲线，如下图表示。

据此回答：
(1)从图A曲线可以看出，藻类数量增长曲线呈“S”型增长，增长速度最快的是第________天，从第6天起种群数量不再增加的原因是                                       。
(2)从图B可以看出水中有机物的含量不断增加，这是由_________________________引起的。
(3)图C反映的是细菌数量变化的情况，藻类的大量增加与细菌数量变化之间存在着什么联系?___________________，理由是______________________________________________
(4)随水中藻类的增加，光合作用制造出大量氧气，理应会使水中溶氧量迅速增加，但为什么出现图D的变化?_________________________________________________________。

在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系（氧气浓度为15%）、呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系及光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系如下图所示。请据图回答下列问题：

（1）在光合作用过程中，光反应为碳反应提供了               　　　　两种物质。
（2）影响图甲中a曲线A点上下移动的外界因素主要是              ；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在                   条件下测量。
（3）由图可知，40℃时，植物体                 （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中             （填“A、B”或“C”）点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为                  点对应的光照强度，温度为                  ℃最佳。

图2为植物体内与能量代谢有关的生理过程图解，请据图作答。（示例：[⑨]Pi ）

（1）以新鲜绿叶为原料提取①时，使用的溶剂一般是_________，我们学会了使用___________方法将其分离出来。
（2）光能转变成化学能后，能量首先储存到②中，最终储存到[  ] ______中。在植物细胞中，最重要的多糖是纤维素和         。
（3）④被彻底氧化分解的最终代谢产物是[  ]________。若⑧是ADP，⑨是Pi，请写出的⑦分子结构简式___            _______。

下图是光合作用和细胞呼吸的示意图，请根据图示回答下列问题：

（1）图中A、B、C、D四个生理过程中，人体能够进行的是______________。
（2）A生理过程中，水在光下分解的部位是叶绿体的______________中，二氧化碳的固定发生在______________反应阶段。
（3）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，细胞呼吸的场所是______________。无氧呼吸释放出少量能量，大部分能量存留在______________中。
（4）温室栽培中，为了提高作物产量，夜间可适当____________（提高或降低）温度。

如左图装置为含水量较少的种子呼吸作用及植物光合作用实验图，右图中的曲线表示种子呼吸作用（实线）和植物光合作用（虚线）的强度变化过程。请回答：

（1）水平玻璃管P处气体的流动方向是____     ，气体的这种运动是通过_____       ____方式实现的。
（2）适当提高光照强度，此时叶肉细胞中C₅瞬时将___________（升高、降低、不变）
（3）t时刻，向装有种子的瓶内加入适量的水后，呼吸作用及植物光合作用曲线将发生怎样的变化？请在图中绘出变化曲线，并说明理由。
理由：              。
（4）如果人为向玻璃罩中通入过高浓度的CO₂时，光合作用强度将下降，可能的原因是_____           。
（5）为提高作物产量，有时将玉米和大豆间隔种植（间作），这种间作的好处有（说出两点即可）
①________________________                                         
②                                                                 。

(10分)下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意图，其中I～V 为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

⑴过程IV、V发生的场所分别是            。
⑵上述I－V过程中，能够产生ATP的过程是              。
⑶较强光照下，I过程中d的移动方向是           。
⑷假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是            ；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化是                 。 

下图（一）为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；图（二）为不同光照强度下，测定该绿色植物对CO2的吸收速率（ml/h）并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。
（1）图（一）中物质A是__________；O2在__________处与还原氢结合形成水。
（2）图（一）中细胞有d过程发生而没有e过程发生时，该细胞处于的生理状态是________________________________，若要d过程也不发生，则对该细胞处理的方法是__________，此时测得的CO2的变化值代表____________________。
（3）若光照强度处于图（二）的C点时，图（一）中不应存在的箭头是          。
（4）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℃，图（二）曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到的30℃（原光照强度和CO2 浓度不变），理论上图中B点应      　　   （填“左移”、“右移”或“不动”）。若适当提高CO2浓度时，D点将___________（填“上移”、“下移”或“不动”）。
（5）在4klx光照条件下，该植物2小时内可利用CO2        ml。当植物从光照强度4klx突然降至0，则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是        。